對于反應(yīng)速率非常快的電解槽，通過快速排除氣泡的方式減少電阻與減少電極上的電催化劑的活性損失具有同樣的重要性。
有鑒于此，比利時法語魯汶天主教大學(xué)Joris Proost教授等報道通過實驗和流體動力學(xué)的理論計算進(jìn)行結(jié)合，發(fā)現(xiàn)電極3D結(jié)構(gòu)流體工程設(shè)計的拓?fù)鋮?shù)與改善氣泡逃逸直接相關(guān)。
本文要點
（1）
作者發(fā)現(xiàn)將泡沫Ni與雙層零間隙電池集成的結(jié)構(gòu)，能夠在堿性電解水器件種形成與質(zhì)子交換膜類似的效果。通過詳細(xì)的CFD計算模擬，并且考慮了電極和電解槽的整個3D結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)制均勻的電解液流動的分形結(jié)構(gòu)能夠在垂直/遠(yuǎn)離隔膜的垂直方向產(chǎn)生非常高的速度分量。
（2）
這項研究為設(shè)計與PEM類似的堿性電解水器件提供方向，特別是使用方形或者矩形結(jié)構(gòu)電極的電解水槽。
參考文獻(xiàn)
Rocha, F., Georgiadis, C., Van Droogenbroek, K. et al. Proton exchange membrane-like alkaline water electrolysis using flow-engineered three-dimensional electrodes. Nat Commun 15, 7444 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51704-z
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51704-z
