Kemajuan dalam Katalis Berbasis Nikel untuk Elektrolisis Air Alkali: Tinjauan Komprehensif Arah Penelitian Saat Ini untuk Aplikasi HER dan OER

Abstrak
Katalis berbasis nikel merupakan salah satu material yang paling menjanjikan untuk pemisahan air secara elektrokatalitik, khususnya untuk reaksi evolusi hidrogen (HER) dan reaksi evolusi oksigen (OER) dalam media alkali. Kelimpahannya, efektivitas biaya, dan sifat elektrokimia yang dapat disesuaikan menjadikannya alternatif yang menarik untuk katalis logam mulia. Tinjauan ini memberikan analisis komprehensif tentang kemajuan dalam katalis berbasis nikel, termasuk nikel murni, paduan, oksida, hidroksida, dan spinel, dengan menekankan metode sintesisnya, sifat struktural, dan kinerja elektrokatalitiknya. Inovasi nanostrukturisasi, doping, dan hibridisasi terkini dengan dukungan konduktif telah meningkatkan aktivitas, stabilitas, dan efisiensi katalitik secara signifikan. Meskipun ada kemajuan yang signifikan, tantangan tetap ada dalam meningkatkan daya tahan jangka panjang, meminimalkan degradasi permukaan, dan meningkatkan produksi untuk aplikasi industri. Mengatasi keterbatasan ini melalui desain katalis tingkat lanjut, karakterisasi in situ, dan integrasi dengan sumber energi terbarukan akan menjadi penting untuk mengadopsi katalis berbasis nikel secara luas dalam produksi hidrogen berkelanjutan. Tinjauan ini menyoroti perkembangan utama dan arah masa depan di bidang ini, yang menggarisbawahi peran bahan berbasis nikel dalam memungkinkan ekonomi hidrogen dan upaya dekarbonisasi global.