Adv. Energy Mater.：高频声波增强中性电解质中的析氢反应

湘湘

2022-12-05

墨尔本皇家理工大学Amgad R. Rezk等提出了一种利用高频(10 MHz)混合声波通过改变网络配位状态来显著增强众所周知困难的中性电解质中的析氢反应(HER)的新策略。

本文要点：

（1）

作者解决了与现有电解器技术相关的实际限制，包括对高腐蚀性电解质和昂贵的电催化剂的需求。其性能的改善归因于由声力产生的强烈的局部机电耦合的独特能力，以“抑制”电极-电解质界面处水分子的四面体配位氢键网络，导致产生高浓度的“自由”水分子，其更容易接近未改性的多晶电极上的催化位点。

（2）

连同伴随声激励的其他协同效应(例如，水合氢离子的产生、扩散传质限制的对流松弛、防止气泡堆积并将其从电极上去除)，在100mA cm^-2下产生的1.4 V过电位降低和相应的14倍电流密度增加，以及27.3%的净正能量节省，展示了该技术作为有效提高绿色氢气生产效率的可扩展平台的潜力。

参考文献:

Ehrnst, Y., Sherrell, P. C., Rezk, A. R., Yeo, L. Y., Acoustically-Induced Water Frustration for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction in Neutral Electrolytes. Adv. Energy Mater. 2022, 2203164.

DOI: 10.1002/aenm.202203164

https://doi.org/10.1002/aenm.202203164