3D纳米纤维网络阳极

低铱载量高性能

通过3D网络和1D Nafion通道同时强化质量传输与质子传导，显著优于传统MEA。

Maolin, Geng · 窦真兰 · Zhao, Hao · Qiansen, Wang · Zhang, Chunyan · Zhiqing, Zou · 李隽 · Hui, Yang · 程庆庆

Journal of Materials Chemistry A 2024

参数信息

电解电压

1.737 V

IrO₂载量降低

90 %

质量传输提升倍数

1.34

质子传导提升倍数

7.76

技术优势

铱用量降低90%

3D纳米纤维网络结构使得催化剂利用率大幅提高，从而将IrO₂载量从1.0降至0.1 mg cm⁻²，直接减少贵金属成本。

高性能仍然保持

即使在0.1 mg cm⁻²的低载量下，该阳极在1.5 A cm⁻²时仍能达到1.737 V，性能优于大多数已报道的纳米结构MEA。

传质提升1.34倍

3D网络结构改善了反应物和产物的传质，使得质量传输效率比传统MEA提高1.34倍。

质子传导提升7.76倍

1D Nafion通道为质子提供了高效传输路径，使质子传导提升7.76倍。

应用场景

• PEM电解槽：直接替换传统阳极，降低贵金属成本并保持高电解性能。
• 电催化析氧：作为析氧阳极，在低铱载量下实现高效析氧反应。
• 电化学储能：通过优化电极结构提升能量转换效率，适用于电解水储氢。
• 燃料电池：可借鉴其电极结构设计，改善燃料电池中的传质和质子传导。