The Electrochemistry of Metallic Nickel: Oxides, Hydroxides, Hydrides and Alkaline Hydrogen Evolution
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Notice bibliographique
Résumé
Ni-based catalysts in aqueous alkaline media are low-cost electrode materials for electrolytic hydrogen generation, a renewable method of producing fuel and industrial feedstock. However, Ni cathodes show a significant decrease in their hydrogen evolution reaction (HER) activity after several hours of electrolysis. Further, industrial electrolysers are often subjected to transient anodic currents, the effects of which on Ni-based catalysts are not well-known. We consider the source of electrode deactivation and the effects of temporary anodic currents on smooth metallic Ni electrodes in alkaline solutions by cyclic voltammetry (CV), galvanostatic and potentiostatic polarization, X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Polished surfaces are covered by a bilayer composed of α-Ni(OH)2 underlaid by non-stoichiometric NiOx. Below the reversible hydrogen electrode (RHE) potential, the air-formed layer mostly reduces to Ni metal and H atoms incorporate deep into the electrode material. Under industrial conditions, i.e., concentrated NaOH/KOH solutions and large cathodic current densities, α-NiHx and β-NiHx can form at the electrode surface. Above the RHE potential, NiOx, α-Ni(OH)2, β-Ni(OH)2 and β-NiOOH form reversibly and mostly reduce back to Ni on subsequent cathodic polarization. However, repeated oxidation and reduction will introduce strain on a catalyst material, which may lead to its mechanical failure.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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