Unveiling hydrogen evolution dependence on KOH concentration for polycrystalline and nanostructured nickel-based catalysts
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Nickel-based hydrogen evolution reaction (HER) electrodes have been widely used in alkaline and anion exchange membrane water electrolysis. Therefore, understanding the activity dependence on the KOH concentration (pH) of alkaline electrolytes is essential for designing durable and active HER catalysts. In this work, the HER activity and kinetics of polycrystalline and nanostructured nickel-based catalysts are evaluated in various pH and KOH concentrations. The results for nanostructured NiMo catalyst indicate that both electrochemical active surface area and reaction order have a promoting region under various pH’s and KOH concentrations (0.01–1.0 M, pH 12–14) accompanied by better HER activity (a lower overpotential for achieving − 10 mA cm −2 ) and Tafel slope decreases from around 180 mV dec −1 to 60 mV dec −1 in the same pH and KOH concentration range. The change in the Tafel slope indicates that the HER rate-determining step for HER at NiMo/C changes with pH and KOH concentration. The polycrystalline Ni displays different behaviours where a promoting (0.01–0.10 M, pH 12–13), stabilizing (0.1–1.0 M, pH 13–14), and an inhibiting region (2 M, pH > 14) are present. However, Tafel slopes of around 120 mV/dec are obtained for polycrystalline Ni at all KOH concentrations. The HER characteristics are inhibited at 2.0 M KOH for both catalysts due to slower OH* transport kinetics. The results confirmed the importance of tuning catalyst-pH/KOH concentration for better HER activity and kinetics. Graphical abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».