基于太陽能分解水的制氫技術已經成為無碳能源系統。許多研究人員開發了由低成本和地球豐富的材料制成的高效薄膜光電化學（PEC）器件。然而，由于化學溶解和氫氣泡產生的機械應力導致催化劑不穩定，太陽能水分解系統的壽命較短。最近的一項研究發現，納米多孔水凝膠可以防止PEC設備的結構降解。
延世大學Hyungsuk Lee和Jooho Moon等通過使用冷凍凝膠化技術設計其多孔結構來研究基于水凝膠的覆蓋層的保護機制。
本文要點：
（1）
對具有不同孔結構（如斷開的微孔、互連的微孔和表面大孔）的凍膠覆蓋層的測試表明，凍膠保護劑中捕獲的氫氣通過提供氣泡成核位置降低了催化劑表面的剪切應力。冷凍凝膠覆蓋層有效地將均勻分布的鉑催化劑顆粒保留在器件表面超過200小時。
（2）
作者的發現有助于建立半永久性光電化學器件，以實現無碳社會。
參考文獻:
Kang, B., Tan, J., Kim, K. et al. Stable water splitting using photoelectrodes with a cryogelated overlayer. Nat Commun 15, 1495 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45701-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45701-5
