Cristin-resultat-ID: 1883589
Sist endret: 26. januar 2022, 12:12
NVI-rapporteringsår: 2021
Resultat
Vitenskapelig artikkel
2021

NiCu mixed metal oxide catalyst for alkaline hydrogen evolution in anion exchange membrane water electrolysis

Bidragsytere:
  • Alaa Faid
  • Alejandro Oyarce Barnett
  • Frode Seland og
  • Svein Sunde

Tidsskrift

Electrochimica Acta
ISSN 0013-4686
e-ISSN 1873-3859
NVI-nivå 1

Om resultatet

Vitenskapelig artikkel
Publiseringsår: 2021
Publisert online: 2021
Volum: 371
Artikkelnummer: 137837
Open Access

Importkilder

Scopus-ID: 2-s2.0-85100032692

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

NiCu mixed metal oxide catalyst for alkaline hydrogen evolution in anion exchange membrane water electrolysis

Sammendrag

We report on the optimization of nickel-copper catalysts for superior performance as a cathode catalyst in anion exchange membrane (AEM) water electrolysis. The bifunctional system of NiCu mixed metal oxide (MMO) nanosheets includes Ni metallic, NiO, and CuO oxides provide rapid kinetics for the hydrogen-evolution reaction (HER) of the Volmer step. In-situ Raman spectroscopy for NiCu MMO proved that nickel hydroxide was sustained under HER conditions for at least 30,000 s, which may explain why the exceptional activity of NiCu MMO as compared to other nickel-copper catalysts is maintained over time. The activity of the NiCu MMO for the HER activity in alkaline electrolytes increased as KOH concentration raised from 0.1 M to 1 M. The NiCu MMO nanosheets showed superior stability under alkaline HER conditions for 30 h. The use of Nafion ionomer in the ink resulted in a higher HER current density as compared to inks with a Fumion anion ionomer. The maximum HER performance was achieved at a Nafion ionomer to catalyst weight ratio of 0.5. Using Ir black as the anode, the NiCu MMO cathode gave an AEM electrolyzer performance of 1.85 A/cm2 at 2 V in 1 M KOH at 50 °C. The NiCu MMO catalyst developed here delivers AEM performance comparable to PEM water electrolysis.

Bidragsytere

Inaktiv cristin-person

Alaa Yahia Abulgheit A. Faid

Bidragsyterens navn vises på dette resultatet som Alaa Faid
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for materialteknologi ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
Aktiv cristin-person

Alejandro Ricardo Oyarce Barnett

Bidragsyterens navn vises på dette resultatet som Alejandro Oyarce Barnett
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for energi- og prosessteknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Bærekraftig energiteknologi ved SINTEF AS

Frode Seland

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for materialteknologi ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Svein Sunde

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for materialteknologi ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
1 - 4 av 4