Performance Evaluation and Durability Analysis of NiFeCoOx Catalysts for Alkaline Water Electrolysis in Anion Exchange Membrane Electrolyzers
Notice bibliographique
Résumé
This study examines the catalytic activity of NiFeCoOx catalysts for anion exchange membrane (AEM) water electrolysis. The catalysts were synthesized with a Ni to Co ratio of 2:1 and Fe content ranges from 2.5 to 12.5 wt%. The catalysts were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques. The catalytic activity of the NiFeCoOx catalysts was evaluated through linear sweep voltammetry (LSV) and chronoamperometry (CA) experiments for the oxygen evolution reaction (OER). The catalyst with 5% Fe content exhibited the highest catalytic activity, achieving an overpotential of 228 mV at a current density of 10 mA cm−2. Long-term catalyst testing for the OER at 50 mA cm−2 showed stable electrolysis operation for 100 h. The catalyst was further analyzed in an AEM water electrolyzer in a single-cell test, and the NiFeCoOx catalyst with 5% Fe at the anode demonstrated the highest current densities of 1516 mA cm−2 and 1620 mA cm−2 at 55 °C and 70 °C at 2.1 V. The maximum current density of 1880 mA cm−2 was achieved at 2.2 V and 70 °C. The Nyquist plot analysis of electrolysis at 55 °C showed that the NiFeCoOx catalyst with 5% Fe had lower activation resistance compared with the other Fe loadings, indicating enhanced performance. The durability test was performed for 8 h, showing stable AEM water electrolysis with minimum degradation. An overall cell efficiency of 70.5% was achieved for the operation carried out at a higher current density of 0.8 A cm−2.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».