Extraire l'hydrogène de l'eau par électrolyse offre une voie prometteuse pour augmenter la production d'hydrogène, un carburant propre et respectueux de l'environnement. Mais l'un des principaux défis de l'électrolyse de l'eau est la lenteur de la réaction de l'oxygène à l'anode, connue sous le nom de réaction de dégagement d'oxygène (OER).

Une collaboration entre des chercheurs de l'Université du Hunan et de l'Université de Shenzhen en Chine a conduit à une découverte qui promet d'améliorer le processus des REL. Dans leur récent article, publié dans la revue KeAi Énergie verte et environnement , ils rapportent que la gravure - ou, en d'autres termes, éliminer chimiquement - les surcouches d'oxyde qui se forment à la surface des électrocatalyseurs de phosphure métallique régulièrement utilisés en électrolyse, peut augmenter l'efficacité des REL.

Le professeur Shuangyin Wang du State Key Laboratory of Chem/Bio-sensing and Chemometrics de l'Université du Hunan a dirigé l'étude. Il explique :« Alors que les phosphures métalliques sont souvent utilisés comme catalyseurs en raison de leurs propriétés physico-chimiques uniques telles qu'une conductivité élevée, réserves d'abondance de la terre et d'excellentes performances, Un commun, mais le fait souvent négligé est qu'ils sont prompts à subir l'oxydation atmosphérique lorsqu'ils sont exposés à l'air. Cela les amène à former des surcouches d'oxyde à leur surface, ce qui peut changer le processus de reconstruction de surface et brouiller la relation structure-performance. »

Pour résoudre ce problème, Le professeur Wang et ses collègues ont décidé de graver ces surcouches d'oxyde à l'aide d'une technique de plasma de décharge à barrière diélectrique. Et ils ont découvert que le processus de gravure n'accélérait pas seulement le processus de reconstruction de surface, mais a grandement amélioré la formation d'hydroxydes métalliques et l'activité des REL.

Le professeur Wang dit :"Ces résultats sont utiles pour comprendre la relation structure-performance des phosphures métalliques dans la réaction d'électrooxydation. Et nous soupçonnons que le même processus de gravure a le potentiel d'être utilisé sur d'autres composés métalliques sensibles à l'oxygène tels que les chalcogénures, nitrures et carbures.

"Notre espoir est que notre étude guide la conception et l'ingénierie rationnelles d'électrocatalyseurs plus efficaces pour l'électrolyse de l'eau."