Ni–Ru/碳纤维析氢电极

亲水表面气泡粒径<0.29 mm

该电极通过电沉积构建纳米颗粒-纳米花分级结构,结合亲水表面实现快速气泡脱离,解决高电流密度下气泡滞留导致的性能衰减问题。

Yao, Yao · Xiajing, Chen · Mengyun, Shi · Yu, Qiu · 伍东玲 · 闫红杰 · 刘柳

International Journal of Hydrogen Energy 2025

具体参数

过电位
{'zh': '-39.75', 'en': '-39.75'} mV
Tafel 斜率
{'zh': '44.16', 'en': '44.16'} mV/dec
电化学活性面积
{'zh': '790', 'en': '790'} cm² cm⁻²
电荷转移电阻
{'zh': '2.19', 'en': '2.19'} Ω

技术优势

过电位极低

优化的电沉积条件(Ru³⁺ 0.02 M, −1.0 V, 180 s)下,Ni–Ru/CF 电极在 −10 mA cm⁻² 时过电位仅 −39.75 mV,显著降低了析氢能耗。

气泡快速脱落

未经 PTFE 修饰的亲水电极在 −50 mA cm⁻² 时所有气泡直径小于 0.29 mm,易于脱离,避免大气泡覆盖活性位点。

活性面积大

纳米颗粒-纳米花分级结构使电化学活性面积高达 790 cm² cm⁻²,提供了丰富的反应位点。

电荷转移快

电荷转移电阻仅 2.19 Ω,表明电极/电解质界面反应动力学迅速。

应用场景