Ka faa'iidaysiga walxaha nano habaysan ee walxaha xumbada nikkel ee saddex-geesoodka ah sida korantada ee dildilaaca biyaha

Hoos u dhaca shidaalka iyo welwelka sii kordhaya ee ku saabsan tamarta iyo arrimaha deegaanka ayaa horseeday dadaallo cilmi baaris oo ballaaran oo lagu horumarinayo ilo kale oo tamar ah.Electrochemical electrolysisbiyaha waxaa loo arkaa istiraatijiyad rajo leh oo loogu talagalay soo saarista shidaalka hydrogen. Si kastaba ha ahaatee, dildilaaca biyaha hufan wuxuu u baahan yahay koronto-dhaliyeyaasha waxtarka leh oo waara kuwaas oo dardar gelin kara dhaqdhaqaaqa fal-celinta oksijiinta-soosaarka (OER) iyo fal-celinta hydrogen-saarista (HER). Kataliyeyaasha biraha ku jira ee sharafta leh, sida Pt iyo alloyskeeda, RuO2 iyo IrO2, ayaa hadda ah kuwa ugu waxtarka badan ee kicinaya OER iyo HER. Si kastaba ha ahaatee, qiimaha sarreeya iyo yaraanta biraha sharafta leh ayaa xannibay codsigooda ballaaran iyo horumarinta tignoolajiyada tamarta la cusboonaysiin karo. Si looga gudbo xaddidaadyadan, dadaallo badan ayaa la sameeyay si loo naqshadeeyo loona sameeyo biraha elektiroonigga ah ee aan qaaliga ahayn iyadoo la adeegsanayo walxo badan oo dhulka ah oo beddelka dhaqaale u ah OER iyo OERHER. Okssaydhyada birta ah ee ku-meel-gaadhka ah, sulfides, fosfides, agabka kaarboonka, selenides, iyo dhismooyinka birta-isku-dhafan ayaa si weyn loo darsay waxayna muujiyeen waxqabad rajo leh OER iyo HER. Si kastaba ha ahaatee, inta badan qalabka korontada ku shaqeeya waxay u baahan yihiin awood ka badan kuwa biraha ku salaysan ee sharafta leh, iyo hagaajinta xasiloonidooda ayaa weli ah mid muhiim ah. Sidaa darteed, waxaa jira baahi degdeg ah oo loo baahan yahay in la sameeyo qaab-dhismeed kale oo qiimo jaban oo hufan leh oo leh firfircooni sare iyo xasilloonida muddada dheer ee qaybinta biyaha hufan.

Dhinaca codsiyada korantada, laba xeeladood oo waaweyn ayaa la isticmaalay si loo diyaariyo electrodes. Farsamada ugu horreysa uguna badan ee la isticmaalo waxay ku lug leedahay isticmaalka kicinta ee qaabka budada ah. Caadi ahaan, electrodes-ka waxaa lagu dhisaa iyadoo la isticmaalayo slurries qalabka korantada, kor u qaadayaasha korantada, iyo xabagta substrate-ka. Si kastaba ha ahaatee, habkani maaha mid aan cillad lahayn. Khasaaraha ugu weyni waa baahida loo qabo xiraha korontada ku shaqeeya, kaas oo yareynaya aagga xiriirka u dhexeeya korantada iyo kicinta. Tani waxay keeni kartaa in la xannibo goobaha firfircoonida firfircoon, taasoo keenta iska caabin sare iyo hoos u dhaca waxqabadka korantada. Intaa waxaa dheer, korantada ayaa ah kuwo aan degganayn, maadaama kicinta ku lifaaqan ay u janjeerto inay ka soo baxdo substrate-ka samaynta cufnaanta hadda jirta. Istaraatiijiyada labaad ee ugu weyn ee diyaarinta elektiroonigga waa isticmaalka walxaha birta ku salaysan ee sharafta leh kuwaas oo si toos ah ugu dhejiyay qalabka elektaroonigga ah, sida xumbo nikkel, bireed naxaas ah, maro kaarboon ama warqad, FTO, birta aan fiicnayn iyo nikkel. Si kastaba ha ahaatee, habkani maaha mid aan xaddidnayn. Way adag tahay in si sax ah loo xakameeyo booska la heli karo ee u dhexeeya alaabta firfircoon ee la xareeyay, sidaas darteed, waxqabadka korantada ayaa hoos u dhigaya dhumucda filimka sii kordhaya sababtoo ah helitaanka substrate-ka goobaha firfircoon ee firfircoon ee gudaha. Intaa waxaa dheer, kakanaanta iyo qiimaha sare ee habka ayaa si weyn u carqaladeynaya codsigeeda wax ku oolka ah. Sidaa darteed, horumarinta farsamooyinka wax-soo-saarka kharash-ku-oolka ah ee loogu talagalaysaddex-cabbir (3D) electrodeswaxay lagama maarmaan u tahay codsiyada korantada ee lagu guuleysto.

Horumarinta agab macdan saddex-geesood ah oo cusub oo leh dhismayaal dalool ah iyo meelo gaar ah oo dusha sare ah ayaa soo jiitay fiiro gaar ah sababtoo ah awooddooda si ay u yareeyaan dhererka faafinta ion iyo kordhinta dhaqdhaqaaqa ionic iyo elektiroonigga ah. Sidaa darteed, jihada rajo-gelinta ah ee naqshadaynta elektiroonigga ah waa in la isku daro cabbirro qaabdhismeed oo kala duwan si loo abuuro isku-dhafan nanostructured oo ka mid ah gawaarida kicinta kuwaas oo bixiya dhaqdhaqaaqa sare, dhul ballaaran iyo xasillooni sare.Xumbo Nickel(NF), oo ah qalab ganacsi ahaan la heli karo oo aan qaali ahayn, ayaa si ballaaran loo isticmaalay sida substrate iyo side qalabka elektaroonigga ah sababtoo ah qaab dhismeedka furan ee saddex-geesoodka ah ee la jecel yahay, korantada sare ee korantada, iyo aag gaar ah oo gaar ah. Micropores iyo socodka qulqulka Kanaalka gudaha NF-yada waxay sidoo kale bixiyaan wareejin ballaaran oo wanaagsan iyo bedka weyn ee aag kasta. Qaybaha kala duwan, oo ay ku jiraan xumbo bir ah oo kala duwan, meshes, foils iyo maryo, ayaa loo sahamiyay ururinta codsiyada korantada sida baytariyada lithium-ion, super capacitors, unugyada cadceedda iyo qaybinta biyaha. Gaar ahaan, NF-yada dabada leh ayaa soo jiitay dareenka qiimaha hooseeya, korantada korantada, iyo aagga weyn ee korantada, taas oo ku habboon rarista kicinta iyo kordhinta goobaha firfircoon ee korantada. Intaa waxaa dheer, NF-da daloolku waxay leeyihiin faa'iidooyin kor u qaadida gaadiidka tirada badan ee electrolytes, iyaga oo ka dhigaya musharaxiin ku habboon kuwa korka sare ee hadda jira ee codsiyada tamarta. Kobaca tooska ah ee walxaha firfircoon ee ku jira xumbo nikkel waxay sidoo kale wanaajisaa xidhiidhka substrate-ka ah ee wareejinta elektarooniga ah ee wax ku oolka ah ee falcelinta biyaha. Iyadoo supercapacitor iyo electrodes batari ay weli yihiin codsiyada ugu muhiimsan ee NFs, daraasadihii dhawaa waxay muujiyeen in walxaha korantada ee lagu kaydiyo walxahan ay leeyihiin waxqabad OER ka sarreeya Ni foil iyo shabaqyada. Qalabkan waxaa lagu dabaqi karaa qaabkooda dabiiciga ah ama lagu qurxin karaa walxo firfircoon, iyo xumbo waxaa loo isticmaali karaa labadaba ururiyaha iyo substrates taageerada. Sidaa darteed, kobaca nano habaysan, walxaha katalytic ee hodanka ku ah dhulka ee substrates NF waxay haysaa ballan-qaadka horumarinta qalabka korantada ee horumarsan ee kaydinta tamarta/qalabka beddelka. Inkasta oo koronto-dhaliyeyaasha dhulka hodanka ku ah ee si toos ah ugu koray xumbo nikkel caadi ahaan la heli karo, korantada saddex-geesoodka ah ee xumbo nikkel ee OERs iyo HERs si weyn looma baarin, in kasta oo ay yihiin qaab-dhismeedyo kala sareyn oo qiimo jaban oo fudud in la sameeyo.