Metal Oxides/Chalcogenides and Composites

Ce livre couvre le développement récent des oxydes métalliques, des hydroxydes et de leurs composites de carbone pour l'oxydation électrochimique de l'eau dans la production d'hydrogène et d'oxygène comme combustibles. Il comprend une discussion détaillée sur les méthodologies de synthèse des oxydes/hydroxydes métalliques, les caractérisations structurales/morphologiques et les paramètres clés (diagramme de Tafel, fréquence de rotation, efficacité Faradic, sur potentiel, longue durée de vie, etc.) nécessaires pour évaluer l'activité électrocatalytique des matériaux. De plus, le mécanisme derrière le processus d'oxydation par électro-oxydation est présenté. Les lecteurs trouveront une source complète sur la corrélation étroite entre les oxydes métalliques, les hydroxydes, les composites, leurs propriétés et leur importance dans la production d'hydrogène et d'oxygène à partir de l'eau.


L'épuisement des combustibles fossiles de la croûte terrestre et les problèmes environnementaux connexes, comme les changements climatiques, exigent que nous recherchions des ressources énergétiques de remplacement pour assurer un avenir durable. À cet égard, une grande partie de la recherche scientifique a été consacrée aux technologies telles que les cellules solaires, les éoliennes, les piles à combustible, etc. Parmi elles, les piles à combustible attirent beaucoup l'attention en raison de leur polyvalence et de leur efficacité. Dans les piles à combustible, différents combustibles tels que l'hydrogène, le CO2, les alcools, les acides, le méthane, l'oxygène/l'air, etc. sont utilisés comme combustible, et des catalyseurs sont utilisés pour produire une réaction chimique pour produire de l'électricité. Il est donc très important de produire ces carburants de manière efficace, écologique et rentable. La séparation électrochimique de l'eau est un procédé écologique pour produire de l'hydrogène (le combustible le plus écologique utilisé dans les piles à combustible), mais l'efficacité de ces réactions d'évolution de l'hydrogène (demi réaction cathodique) dépend fortement de la demi réaction anodique, c'est-à-dire que plus la moitié anodique est bonne, meilleure sera la réaction cathodique. De plus, cette réaction d'évolution de l'oxygène dépend des types d'électrocatalyseurs actifs utilisés. Bien que de nombreuses autres approches synthétiques aient été explorées et que différents électrocatalyseurs aient été développés, les nanomatériaux et composites à base d'oxyde et d'hydroxyde (avec graphène, nanotubes de carbone, etc.) affichent de meilleures performances. Cela peut être dû à la disponibilité d'une plus grande surface de catalyse et de centres électroactifs pour effectuer le processus de catalyse.