Sci. Adv.: 通过增强传质实现高效析氢反应的超亲氧/超疏水协同电极

NavyLIu

2023-01-19

析氢反应（HER）作为一种生产绿色氢气的有效方法，其传质效率低，即气泡在电极上的粘附、气泡在电极附近的分散以及溶解的H₂扩散差，严重阻碍了析氢反应的进行，从而导致电催化面积受阻和H₂浓度过电势大。近日，北京航空航天大学于存明、中国科学院江雷院士通过增强传质实现高效析氢反应的超亲氧/超疏水协同电极

本文要点：

1) 作者报道了一种超亲氧/超疏氧（SAL/SAB）协同电极，其通过不对称拉普拉斯压力有效促进气泡转移，并通过减少扩散距离来加速溶解的H₂扩散。得益于增强的传质，SAL/SAB协同电极在−10 mA cm⁻²时的过电位仅为−19 mV，而扁平Pt电极上的过电位为−61 mV。

2) 通过优化H₂SO4浓度，SAL/SAB协同电极可以在−500 mV的过电压下实现超高电流密度（−1867 mA cm⁻²）。作者设计的SAL/SAB协同策略是提高HER效率和促进对各种气体相关过程理解的有效方法。

参考文献：

Zhang Chunhui et.al Superaerophilic/superaerophobic cooperative electrode for efficient hydrogen evolution reaction via enhanced mass transfer Sci. Adv. 2023

DOI: 10.1126/sciadv.add6978

https://doi.org/10.1126/sciadv.add6978