Принципы электролиза воды и последние достижения в исследовании оксидов на основе кобальта, никеля и железа для реакции выделения кислорода

Электролиз воды для получения экологически чистого водорода является ключевым процессом на пути к циркулярной экономике. Доступность электроэнергии из возобновляемых источников и электрокатализаторов реакции выделения кислорода (OER) представляют собой основные узкие места крупномасштабного производства экологически чистого водорода. Для снижения перенапряжения и ускорения кинетики этой медленной полуреакции исследован широкий спектр электрокатализаторов OER. Катализаторы на основе кобальта, никеля и железа рассматриваются как перспективные кандидаты для замены благородных металлов благодаря регулируемым электронным конфигурациям 3d-уровня и спиновым состояниям, универсальности кристаллической и электронной структур, а также распространенности этих элементов в природе. В обзоре изложены основные принципы электролиза воды, ключевые аспекты реакции выделения кислорода и важные критерии разработки катализаторов. Также рассмотрены последние достижения в области оксидов на основе кобальта, никеля и железа и кратко обозначены перспективы производства экологически чистого водорода и проблемы электролиза воды.