Acta Phys. -Chim. Sin. ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (6): 2106010.doi: 10.3866/PKU.WHXB202106010
Special Issue: Surface and Interface Engineering for Electrochemical Energy Storage and Conversion
• REVIEW • Previous Articles Next Articles
Baihua Cui1,2, Yi Shi2, Gen Li3, Yanan Chen3,*(), Wei Chen1,2,4, Yida Deng3,5,*(
), Wenbin Hu1,3,*(
)
Received:
2021-06-03
Accepted:
2021-07-12
Published:
2021-07-21
Contact:
Yanan Chen,Yida Deng,Wenbin Hu
E-mail:yananchen@tju.edu.cn;yida.deng@tju.edu.cn;wbhu@tju.edu.cn
About author:
E-mail: yida.deng@tju.edu.cn (Y. D.)Supported by:
Baihua Cui, Yi Shi, Gen Li, Yanan Chen, Wei Chen, Yida Deng, Wenbin Hu. Challenges and Opportunities for Seawater Electrolysis: A Mini-Review on Advanced Materials in Chlorine-Involved Electrochemistry[J].Acta Phys. -Chim. Sin., 2022, 38(6): 2106010.
1 |
Kumaravel V. ; Abdel-Wahab A Energy Fuels 2018, 32, 6423.
doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b00995 |
2 |
Jin H. Y. ; Wang X. S. ; Tang C. ; Vasileff A. ; Li L. Q. ; Slattery A. ; Qiao S. Z Adv. Mater. 2021, 33, 2007508.
doi: 10.1002/adma.202007508 |
3 |
Liu S. L. ; Hu Z. ; Wu Y. Z. ; Zhang J. F. ; Zhang Y. ; Cui B. H. ; Liu C. ; Hu S. ; Zhao N. Q. ; Han X. P. ; et al Adv. Mater. 2020, 32, 2006034.
doi: 10.1002/adma.202006034 |
4 |
Shan J. Q. ; Guo C. X. ; Zhu Y. H. ; Chen S. M. ; Song L. ; Jaroniec M. ; Zheng Y. ; Qiao S. Z Chem 2019, 5, 445.
doi: 10.1016/j.chempr.2018.11.010 |
5 | Luo P. ; Sun F. ; Deng J. ; Xu H. T. ; Zhang H. J. ; Wang Y Acta Phys. -Chim. Sin. 2018, 34 (12), 1397. |
罗盼; 孙芳; 邓菊; 许海涛; 张慧娟; 王煜; 物理化学学报, 2018, 34 (12), 1397.
doi: 10.3866/PKU.WHXB201804022 |
|
6 |
Hao C. Y. ; Wu Y. ; An Y. J. ; Cui B. H. ; Lin J. N. ; Li X. N. ; Wang D. H. ; Jiang M. H. ; Cheng Z. X. ; Hu S Mater. Today Energy 2019, 12, 453.
doi: 10.1016/j.mtener.2019.04.009 |
7 |
Zhou G. ; Guo Z. J. ; Shan Y. ; Wu S. Y. ; Zhang J. L. ; Yan K. ; Liu L. Z. ; Chuc P. K. ; Wu X. L Nano Energy 2019, 55, 42.
doi: 10.1016/j.nanoen.2018.10.047 |
8 |
Cheng F. F. ; Feng X. L. ; Chen X. ; Lin W. G. ; Rong J. F. ; Yang W. S Electrochim. Acta 2017, 251, 336.
doi: 10.1016/j.electacta.2017.08.098 |
9 |
Yu J. ; Li B. Q. ; Zhao C. X. ; Zhang Q Energy Environ. Sci. 2020, 13, 3253.
doi: 10.1039/D0EE01617A |
10 |
Senthilkumar S. T. ; Go W. ; Han J. ; Thuy L. P. T. ; Kishor K. ; Kima Y. ; Kim Y J. Mater. Chem. A 2019, 7, 22803.
doi: 10.1039/C9TA08321A |
11 |
Abe H. ; Murakami A. ; Tsunekawa S. ; Okada T. ; Wakabayashi T. ; Yoshida M. ; Nakayama M ACS Catal. 2021, 11, 6390.
doi: 10.1021/acscatal.0c05496 |
12 |
Yu L. ; Zhu Q. ; Song S. W. ; McElhenny B. ; Wang D. Z. ; Wu C. Z. ; Qin Z. J. ; Bao J. M. ; Yu Y. ; Chen S. ; et al Nat. Commun. 2019, 10, 5106.
doi: 10.1038/s41467-019-13092-7 |
13 |
Dresp S. ; Dionigi F. ; Loos S. ; de Araujo J. F. ; Spöri C. ; Gliech M. ; Dau H. ; Strasser P Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1800338.
doi: 10.1002/aenm.201800338 |
14 |
d'Amore-Domenech R. ; Leo T. J ACS Sustain. Chem. Eng. 2019, 7, 8006.
doi: 10.1021/acssuschemeng.8b06779 |
15 |
Dionigi F. ; Reier T. ; Pawolek Z. ; Gliech M. ; Strasser P ChemSusChem 2016, 9, 962.
doi: 10.1002/cssc.201501581 |
16 |
Ko J. S. ; Johnson J. K. ; Johnson P. I. ; Xia Z. Y ChemCatChem 2020, 12, 4526.
doi: 10.1002/cctc.202000 |
17 |
Gayen P. ; Saha S. ; Ramani V ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 4.
doi: 10.1021/acsaem.0c00383 |
18 |
Xiu L. Y. ; Pei W. ; Zhou S. ; Wang Z. Y. ; Yang P. J. ; Zhao J. J. ; Qiu J. S Adv. Funct. Mater. 2020, 1910028.
doi: 10.1002/adfm.201910028 |
19 |
Tong W. M. ; Forster M. ; Dionigi F. ; Dresp S. ; Erami R. S. ; Strasser P. ; Cowan A. J. ; Farràs P Nat. Energy 2020, 5, 367.
doi: 10.1038/s41560-020-0550-8 |
20 |
Song J. J. ; Wei C. ; Huang Z. F. ; Liu C. T. ; Zeng L. ; Wang X. ; Xu Z. C. J Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 2196.
doi: 10.1039/C9CS00607A |
21 |
Exner K. S. ; Anton J. ; Jacob T. ; Over H Angew. Chem. 2016, 128, 7627.
doi: 10.1002/anie.201511804 |
22 |
Karlsson R. K. B. ; Cornell A Chem. Rev. 2016, 116, 2982.
doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00389 |
23 |
Exner K. S. ; Anton J. ; Jacob T. ; Over H Angew. Chem. 2014, 126, 11212.
doi: 10.1002/ange.201406112 |
24 |
Sumaria V. ; Krishnamurthy D. ; Viswanathan V ACS Catal 2018, 8, 9034.
doi: 10.1021/acscatal.8b01432 |
25 |
Cheng C. Y. ; Kelsall G. H J. Appl. Electrochem. 2007, 37, 1203.
doi: 10.1007/s10800-007-9364-7 |
26 |
Amikam G. ; Natiu P. ; Gendel Y Int. J. Hydrog. Energy 2018, 43, 6504.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.02.082 |
27 |
Exner K. S ChemElectroChem 2019, 6, 3401.
doi: 10.1002/celc.201900834 |
28 |
Lim T. ; Jung G. Y. ; Kim J. H. ; Park S. O. ; Park J. ; Kim Y. T. ; Kang S. J. ; Jeong H. Y. ; Kwak S. K. ; Joo S. H Nat. Commun. 2020, 11, 412.
doi: 10.1038/s41467-019-14272-1 |
29 |
Goryachev A. ; Pascuzzi M. E. C. ; Carla F. ; Weber T. ; Over H. ; Hensen E. J. M. ; Hofmann J. P Electrochim. Acta 2020, 336, 135713.
doi: 10.1016/j.electacta.2020.135713 |
30 |
Zeradjanin A. R. ; Menzel N. ; Schuhmann W. ; Strasser P Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 13741.
doi: 10.1039/C4CP00896K |
31 |
Chen S. ; Huang H. ; Jiang P. ; Yang K. ; Diao J. F. ; Gong S. P. ; Liu S. ; Huang M. X. ; Wang H. ; Chen Q. W ACS Catal. 2020, 10, 1152.
doi: 10.1021/acscatal.9b04922 |
32 |
Lee Y. ; Suntivich J. ; May K. J. ; Perry E. E. ; Yang S. H J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 399.
doi: 10.1021/jz2016507 |
33 |
Ge R. X. ; Li L. ; Su J. W. ; Lin Y. C. ; Tian Z. Q. ; Chen L Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901313.
doi: 10.1002/aenm.201901313 |
34 |
Abbott D. F. ; Lebedev D. ; Waltar K. ; Povia M. ; Nachtegaal M. ; Fabbri E. ; Coperet C. ; Schmidt T. J Chem. Mater. 2016, 28, 6591.
doi: 10.1021/acs.chemmater.6b02625 |
35 |
Rossmeisl J. ; Hansen H. A. ; Man I. C. ; Studt F. ; Abild-Pedersen F. ; Bligaard T Phys. Chem. Chem. Phys 2010, 12, 283.
doi: 10.1039/B917459A |
36 |
Vos J. G. ; Liu Z. C. ; Speck F. D. ; Perini N. ; Fu W. T. ; Cherevko S. ; Koper M. T. M ACS Catal. 2019, 9, 8561.
doi: 10.1021/acscatal.9b01159 |
37 |
Petrykin V. ; Macounova K. ; Shlyakhtin O. A. ; Krtil P Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4813.
doi: 10.1002/ange.200907128 |
38 | Song L. J. ; Meng H. M Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26 (9), 2375. |
宋利君; 孟惠民; 物理化学学报, 2010, 26 (9), 2375.
doi: 10.3866/PKU.WHXB20100847 |
|
39 |
Yu L. ; Wu L. B. ; McElhenny B. ; Song S. W. ; Luo D. ; Zhang F. H. ; Yu Y. ; Chen S. ; Ren Z. F Energy Environ. Sci. 2020, 13, 3439.
doi: 10.1039/D0EE00921K |
40 |
Huang W. H. ; Lin C. Y Faraday Discuss. 2019, 215, 205.
doi: 10.1039/C8FD00172C |
41 |
Zhao Y. Q. ; Jin B. ; Vasileff A. ; Jiao Y. ; Qiao S. Z J. Mater. Chem. A 2019, 7, 8117.
doi: 10.1039/C9TA01903K |
42 |
Dresp S. ; Thanh T. N. ; Klingenhof M. ; Brückner S. ; Hauke P. ; Strasser P Energy Environ. Sci. 2020, 13, 1725.
doi: 10.1039/D0EE01125H |
43 |
Cui B. H. ; Hu H. ; Liu C. ; Liu S. L. ; Chen F. S. ; Hu S. ; Zhang J. F. ; Zhou W. ; Deng Y. D. ; Qin Z. B. ; et al Nano Res. 2021, 14, 1149.
doi: 10.1007/s12274-020-3164-3 |
44 |
Hsu S. H. ; Miao J. W. ; Zhang L. P. ; Gao J. J. ; Wang H. M. ; Tao H. B. ; Hung S. F. ; Vasileff A. ; Qiao S. Z. ; Liu B Adv. Mater. 2018, 30, 1707261.
doi: 10.1002/adma.201707261 |
45 |
Gupta S. ; Forster M. ; Yadav A. ; Cowan A. J. ; Patel N. ; Patel M ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 7619.
doi: 10.1021/acsaem.0c01040 |
46 |
Keane T. P. ; Nocera D. G ACS Omega 2019, 4, 12860.
doi: 10.1021/acsomega.9b01751 |
47 |
Bennett J. E Int. J. Hydrog. Energy 1980, 5, 401.
doi: 10.1016/0360-3199(80)90021-X |
48 |
Vos J. G. ; Wezendonk T. A. ; Jeremiasse A. W. ; Koper M. T. M J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10270.
doi: 10.1021/jacs.8b05382 |
49 |
Okada T. ; Abe H. ; Murakami A. ; Shimizu T. ; Fujii K. ; Wakabayashi T. ; Nakayama M Langmuir 2020, 36, 5227.
doi: 10.1021/acs.langmuir.0c00547 |
50 |
Dresp S. ; Dionigi F. ; Klingenhof M. ; Strasser P ACS Energy Lett. 2019, 4, 933.
doi: 10.1021/acsenergylett.9b00220 |
51 |
Zhang B. ; Wang J. ; Wu B. ; Guo X. W. ; Wang Y. J. ; Chen D. ; Zhang Y. C. ; Du K. ; Oguzie E. E. ; Ma X. L Nat. Commun. 2018, 9, 2559.
doi: 10.1038/s41467-018-04942-x |
52 |
Liu X. P. ; Gong M. X. ; Xiao D. D. ; Deng S. F. ; Liang J. N. ; Zhao T. H. ; Lu Y. ; Shen T. ; Zhang J. ; Wang D. L Small 2020, 16, 2000663.
doi: 10.1002/smll.202000663 |
53 |
Kuang Y. ; Kenney M. J. ; Meng Y. T. ; Hung W. H. ; Liu Y. J. ; Huang J. E. ; Prasanna R. ; Li P. S. ; Li Y. P. ; Wang L. ; et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116, 6624.
doi: 10.1073/pnas.1900556116 |
54 |
Wu H. ; Lu Q. ; Zhang J. F. ; Wang J. J. ; Han X. P. ; Zhao N. Q. ; Hu W. B. ; Li J. J. ; Chen Y. N. ; Deng Y. D Nano-Micro Lett. 2020, 12, 162.
doi: 10.1007/s40820-020-00505-2 |
55 |
Zhang J. ; Chen Z. L. ; Liu C. ; Zhao J. ; Liu S. L. ; Rao D. W. ; Nie A. M. ; Chen Y. N. ; Deng Y. D. ; Hu W. B Sci. China Mater. 2020, 63, 249.
doi: 10.1007/s40843-019-1176-6 |
56 |
Chen Y. N. ; Xu S. M. ; Zhu S. Z. ; Jacob R. J. ; Pastel G. ; Wang Y. B. ; Li Y. J. ; Dai J. Q. ; Chen F. J. ; Xie H. ; et al Nano Res. 2019, 12 (9), 2259.
doi: 10.1007/s12274-019-2304-0 |
57 |
Cui B. H. ; Zhang M. ; Zhao Y. X. ; Hu S Mater. Today Energy 2019, 13, 85.
doi: 10.1016/j.mtener.2019.05.001 |
58 | Finke C. E. ; Omelchenko S. T. ; Jasper J. T. ; Lichterman M. F. ; Read C. G. ; Lewis N. S. ; Hoffmann M. R Energy Environ. Sci. 2019, 12, 358. |
59 |
Sohrabnejad-Eskan I. ; Goryachev A. ; Exner K. S. ; Kibler L. A. ; Hensen E. J. M. ; Hofmann J. P. ; Over H ACS Catal. 2017, 7, 2403.
doi: 10.1021/acscatal.7b03142 |
60 |
Li H. Y. ; Tang Q. W. ; He B. L. ; Yang P. Z J. Mater. Chem. A 2016, 4, 6513.
doi: 10.1039/C6TA00785F |
61 |
Niu X. M. ; Tang Q. W. ; He B. L. ; Yang P. Z Electrochim. Acta 2016, 208, 180.
doi: 10.1016/j.electacta.2016.04.184 |
62 |
Song H. J. ; Yoon H. ; Ju B. ; Lee D. Y. ; Kim D. W ACS Catal. 2020, 10, 702.
doi: 10.1021/acscatal.9b04231 |
63 |
Wu X. H. ; Zhou S. ; Wang Z. Y. ; Liu J. S. ; Pei W. ; Yang P. J. ; Zhao J. J. ; Qiu J. S Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901333.
doi: 10.1002/aenm.201901333 |
64 |
Hou Z. Y. ; Gao L. L. ; Cui Z. D. ; Yin J. H IOP Conf. Series: Earth Environ. Sci. 2018, 108, 022037.
doi: 10.1088/1755-1315/108/2/022037 |
65 |
Gao J. J. ; Huang X. ; Cai W. Z. ; Wang Q. L. ; Jia C. M. ; Liu B ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 25991.
doi: 10.1021/acsami.0c05906 |
66 |
Ooka H. ; Yamaguchi A. ; Takashima T. ; Hashimoto K. ; Nakamura R J. Phys. Chem. C 2017, 121, 17873.
doi: 10.1021/acs.jpcc.7b03749 |
67 |
Gao J. J. ; Xu C. Q. ; Hung S. F. ; Liu W. ; Cai W. Z. ; Zeng Z. P. ; Jia C. M. ; Chen H. M. ; Xiao H. ; Li J. ; et al J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 3014.
doi: 10.1021/jacs.8b11456 |
68 |
Menzel N. ; Ortel E. ; Mette K. ; Kraehnert R. ; Strasser S ACS Catal. 2013, 3, 1324.
doi: 10.1021/cs4000238 |
69 |
Yan G. B. ; Lian Y. B. ; Gu Y. D. ; Yang C. ; Sun H. ; Mu Q. Q. ; Li Q. ; Zhu W. ; Zheng X. S. ; Chen M. Z. ; et al ACS Catal. 2018, 8, 10137.
doi: 10.1021/acscatal.8b02203 |
70 |
Endrödi B. ; Stojanovic A. ; Cuartero M. ; Simic N. ; Wildlock M. ; Marco R. D. ; Crespo G. A. ; Cornell A ACS Sustain. Chem. Eng. 2019, 7, 12170.
doi: 10.1021/acssuschemeng.9b01279 |
71 |
Gao S. ; Li G. D. ; Liu Y. P. ; Chen H. ; Feng L. L. ; Wang Y. ; Yang M. ; Wang D. J. ; Wang S. ; Zou X. X Nanoscale 2015, 7, 2306.
doi: 10.1039/C4NR04924A |
72 |
Miao J. ; Lang Z. L. ; Zhang X. Y. ; Kong W. G. ; Peng O. W. ; Yang Y. ; Wang S. P. ; Cheng J. J. ; He T. C. ; Amini A. ; et al Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1805893.
doi: 10.1002/adfm.201805893 |
73 |
Liu J. W. ; Ma Q. L. ; Huang Z. Q. ; Liu G. G. ; Zhang H Adv. Mater. 2019, 31, 1800696.
doi: 10.1002/adma.201800696 |
74 |
Ma Y. Y. ; Wu C. J. ; Feng X. J. ; Tan H. Q. ; Yan L. K. ; Liu Y. ; Kang Z. H. ; Wang E. B. ; Li Y. G. Energy Environ. Sci. 2017, 10, 788.
doi: 10.1039/C6EE03768B |
75 |
Chauhana D. S. ; Quraishia M.A. ; Ansaria K.R. Prog. Organ. Coat. 2020, 147, 105741.
doi: 10.1016/j.porgcoat.2020.105741 |
76 |
Hussain S. ; Akbar K. ; Vikraman D. ; Song R. A. A. W. ; An K. S. ; Farooq A. ; Park J. Y. ; Chun S. H. ; Jung J Nanomaterials 2018, 8, 929.
doi: 10.3390/nano8110929 |
77 |
Hussain S. ; Vikraman D. ; Truong L. ; Akbar K. ; Rabani I. ; Kim H. S. ; Chun S. H. ; Jung J J. Alloy. Compd. 2019, 788, 267.
doi: 10.1016/j.jallcom.2019.02.192 |
78 |
Sarawutanukul S. ; Phattharasupakun N. ; Sawangphruk M Carbon 2019, 151, 109.
doi: 10.1016/j.carbon.2019.05.058 |
79 |
Lv Q. L. ; Han J. X. ; Tan X. L. ; Wang W. ; Cao L. X. ; Dong B. H ACS Appl. Energy Mater. 2019, 2, 3910.
doi: 10.1021/acsaem.9b00599 |
80 |
Shang X. ; Dong B. ; Chai Y. M. ; Liu C. G Sci. Bull. 2018, 63, 853.
doi: 10.1016/j.scib.2018.05.014 |
81 |
Kou Z. K. ; Yu Y. ; Liu X. M. ; Gao X. R. ; Zheng L. R. ; Zou H. Y. ; Pang Y. J. ; Wang Z. Y. ; Pan Z. H. ; He J. Q. ; et al ACS Catal. 2020, 10, 4411.
doi: 10.1021/acscatal.0c00340 |
82 |
Wu T. Z. ; Sun S. N. ; Song J. J. ; Xi S. B. ; Du Y. H. ; Chen B. ; Sasangka W. A. ; Liao H. B. ; Gan C. L. ; Scherer G. G. ; et al Nat. Catal. 2019, 2, 763.
doi: 10.1038/s41929-019-0325-4 |
83 |
Jin H. Y. ; Liu X. ; Vasileff A. ; Jiao Y. ; Zhao Y. Q. ; Zheng Y. ; Qiao S. Z ACS Nano 2018, 12, 12761.
doi: 10.1021/acsnano.8b07841 |
84 | Qin R. ; Wang P. Y. ; Lin C. ; Cao F. ; Zhang J. Y. ; Chen L. ; Mu S. C Acta Phys. -Chim. Sin. 2021, 37 (7), 2009099. |
秦睿; 王鹏彦; 林灿; 曹菲; 张金咏; 陈磊; 木士春; 物理化学学报, 2021, 37 (7), 2009099.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202009099 |
|
85 |
Huang Y. C. ; Hu L. ; Liu R. ; Hu Y. W. ; Xiong T. Z. ; Qiu W. T. ; Balogun M. S. ; Pan A. L. ; Tong Y. X Appl. Catal. B: Environ. 2019, 251, 181.
doi: 10.1016/j.apcatb.2019.03.037 |
86 |
Liu Y. C. ; Hu X. ; Huang B. B. ; Xie Z. L ACS Sustain. Chem. Eng. 2019, 7, 18835.
doi: 10.1021/acssuschemeng.9b03720 |
87 |
Li P. S. ; Wang S. Y. ; Samo I. A. ; Zhang X. H. ; Wang Z. L. ; Wang C. ; Li Y. ; Du Y. Y. ; Zhong Y. ; Cheng C. T. ; et al Research 2020, 9, 2872141.
doi: 10.34133/2020/2872141 |
[1] | HU Jia-Yuan, CAO Shun-An, XIE Jian-Li. Effect of Rust Layer on the Corrosion Behavior of Carbon Steel in Reverse Osmosis Product Water [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2012, 28(05): 1153-1162. |
[2] | LI Song-Mei, ZHOU Si-Zhuo, LIU Jian-Hua. Fabrication and Anti-Corrosion Property of In situ Self-Assembled Super-Hydrophobic Films on Aluminum Alloys [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2009, 25(12): 2581-2589. |
[3] | ZHANG Jing-Yu, LIU Qing-Feng, LIU Qian. Combinatorial Optimization for the Anti-Corrosion Properties of Ti Doped Zn-Al Alloy Films [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2009, 25(09): 1763-1768. |
[4] | HUO Wei-Liang; LIU Qing-Feng; LIU Qian; ZHU Li-Hui; WANG Li. Application of Combinatorial Material Chip Method in Screening of Anticorrosion Zn-Al Alloy [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2008, 24(09): 1703-1708. |
[5] | LI Song-Mei; WANG Yong-Gan; LIU Jian-Hua; WEI Wei. Preparation of Superhydrophobic Coating on Aluminum Alloy with Its Anti-Corrosion Property [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2007, 23(10): 1631-1636. |
|