La stabilité de l’électrolyse de l’eau de mer a été augmentée par les scientifiques en clarifiant le mécanisme de corrosion des anions corrosifs Br- sur les anodes à base de Ni. L'étude a été publiée dans la revue Nature Communications.
La production d’hydrogène par électrolyse de l’eau salée est considérée comme une stratégie de stockage et de conversion d’énergie viable et abordable qui permet d’atteindre « les émissions de dioxyde de carbone les plus élevées et la neutralité carbone ». Cependant, l’utilisation de l’électrolyse de la saumure pour la production d’hydrogène a été limitée en raison de la mauvaise durabilité de l’anode.
Les chercheurs ont examiné le mécanisme de corrosion des anodes dans l’électrolyse de l’eau de mer sur la base de travaux antérieurs sur la stabilité de l’électrolyse de l’eau de mer. Dans l'électrolyse de l'eau de mer, Br- en plus de Cl- s'est avéré plus dommageable pour les anodes à base de Ni.
Les résultats de l'évaluation des expériences électrochimiques ont montré que les anodes à base de Ni dans les électrolytes contenant du Br ont une résistance à la corrosion inférieure et une cinétique de corrosion plus rapide que celles des électrolytes contenant du Cl.
Selon des études électrochimiques in situ, dans les substrats de Ni, Cl- aime produire une corrosion localisée avec des piqûres étroites et profondes, tandis que Br- a tendance à produire une corrosion étendue avec des piqûres larges et peu profondes.
Selon des études utilisant la théorie fonctionnelle de la densité et des simulations de bandes élastiques piquées, la diffusion plus lente et l'énergie de réaction plus faible de Br- par rapport à Cl- dans la couche de passivation sont responsables de cette différence de comportement à la corrosion.
De plus, dans les électrodes à base de Ni avec des catalyseurs tels que Br-, NiFe-LDH, l'électrolyse peut provoquer une exfoliation de la couche de catalyseur sur une grande surface, entraînant une diminution rapide des performances.
Bien que Br- soit présent en quantités minimes (0,53 mM) dans l'eau salée, il a un impact significatif sur le comportement à la corrosion des substrats de Ni et nécessite par conséquent une évaluation supplémentaire.
L'étude de cette étude sur les mécanismes de corrosion du Br et du Cl sur les anodes à base de Ni peut aider à la conception et à la synthèse d'anodes d'électrolyse à l'eau salée durables et fiables.
Source : phys.org/news
📩 10/09/2023 23:57