產氣反應GER(Gas-evolving reaction)是許多能源轉化和化工領域反應的重要過程,在大電流密度下的高效率GER反應對于工業化非常重要,但是由于面臨著電極上的反應動力學、傳質、電子轉移等方面的要求,因此GER反應具有非常大的困難與挑戰。
有鑒于此,湖南大學費慧龍教授、葉龔蘭副教授等報道設計了自支撐碳電極,這種碳電極具是通過非常簡單的電化學沉積方法制備,具有垂直排列的多孔通道結構、合適的孔徑分布、較高的比表面積。
本文要點
(1)
這些電極同時表現了非常高的本征活性、大量的活性位點、對離子/氣體/電子都表現優異的傳輸能力,因此顯著改善尿素氧化、制氫、產氧、尿素/水電解槽等器件的大電流密度電催化活性。
(2)
修飾Ni(OH)2的碳電極在1.36 V實現了創紀錄的1000 mA cm-2電流密度,性能比傳統的泡沫Ni對比電極更好。
參考文獻
Zhichao Gong, Pengzhao Chen, Haisheng Gong, Kang Huang, Gonglan Ye, Huilong Fei,General Design of Aligned-Channel Porous Carbon Electrodes for Efficient High-Current-Density Gas-Evolving Electrocatalysis, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202409292
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409292