柔性多孔碳纤维复合电极
低过电位高效产氢氯
将Pt阴极与RuO₂阳极集成于柔性多孔碳纤维基底，在同一酸性NaCl电解液中同时实现高效析氢与析氯，并兼具抗菌功能，拓展了电极在穿戴与消毒场景下的应用。
方玮 · Yan, Qingyu · Wen-Tao, Hu · 胡文涛
Nanoscale 2025
参数信息
- 析氢过电位
- 71 mV
- 析氯过电位
- 77 mV
- 析氢法拉第效率
- 99.14 %
- 析氯法拉第效率
- 98 %
- 碘溶液产量
- 30 mL
- 金黄色葡萄球菌灭活时间
- 30 min
技术优势
能耗低
在25 mA cm⁻²下析氢和析氯过电位分别仅71 mV和77 mV，显著降低电解过程的能量消耗。
抗菌快
通过电解产生的活性氯可在30分钟内使金黄色葡萄球菌100%失活，无需额外消毒剂。
一身三用
同时实现高效析氢、析氯和抗菌功能，将产氢、消毒集成于同一电极体系。
应用场景
- 酸性电解水制氢：低过电位直接降低酸性电解制氢的电压与能耗，适合高效电解槽。
- 氯气生产：在同一电解液中兼顾析氯，实现氢气与氯气的联产，省去单独制氯单元。
- 抗菌电极：依靠电解生成活性氯原位杀菌，免去外部消毒剂，可用于表面消毒。
- 柔性电化学器件：多孔结构和柔性使电极可弯折，适合集成到可穿戴或柔性电解器件中。