VERRE pour des réactions de dégagement de gaz efficaces et stables. Le diagramme montre a) l’effet néfaste des bulles de gaz adsorbées sur les performances et l. a. stabilité des électrodes dans les réactions de dégagement de gaz, et b) le mécanisme de base du système GLASS pour améliorer son efficacité et sa stabilité en s’attaquant à ces influences externes. Fa et Fs représentent respectivement les forces d’adhésion et de cisaillement. crédit: Matériaux fonctionnels avancés (2023). est ce que je: 10.1002/adfm.202308827
Une équipe de chercheurs de l’UNIST a réalisé des progrès remarquables dans l. a. manufacturing de matières premières de gaz propre, notamment d’hydrogène vert. En développant l. a. technologie des hydrogels à couches minces, l’équipe a ouvert l. a. voie à une révolution dans le domaine des électrodes de manufacturing de gaz, améliorant considérablement l’efficacité de l. a. manufacturing et accélérant l. a. commercialisation de l. a. manufacturing d’hydrogène vert.
Sous l. a. course du professeur Jungki Ryu et du professeur Dong-Woo Lee de l’École d’ingénierie énergétique et chimique de l’UNIST, l’équipe de recherche a réussi à créer une technologie de couche mince d’hydrogel de grande floor qui peut être universellement appliquée aux électrodes dégagées par les gaz. En tirant parti de l’utility d’une tremendous couche d’hydrogel, similaire à celle que l’on trouve généralement dans les cosmétiques, les chercheurs ont réalisé des progrès remarquables dans l’amélioration de l’efficacité de l. a. manufacturing de matières premières gazeuses générées par des réactions électrochimiques.
Cette technologie de pointe facilite l. a. libération en douceur de l. a. matière première gazeuse, atténuant ainsi l’accumulation à l. a. floor de l’électrode, qui constitue depuis longtemps un défi majeur dans les réactions de dégagement de gaz. L’article est publié dans l. a. revue Matériaux fonctionnels avancés.
Lors de réactions électrochimiques, telles que l’électrolyse de l’eau, des gaz tels que l’hydrogène, l’oxygène et l’azote sont produits. Cependant, ces gaz sont souvent piégés sous forme de bulles d’air à l. a. floor de l’électrode, empêchant l. a. perméation de l’électrolyte et réduisant l’efficacité globale.
Pour surmonter ce problème critique, l’équipe de recherche a recouvert l. a. floor de l’électrode d’une couche d’hydrogel caractérisée par des constructions poreuses, permettant un échange gazeux efficace et une élimination rapide des bulles de gaz. L’hydrogel utilisé dans cette étude est un matériau facilement disponible et hautement hydrophile, couramment utilisé dans les cosmétiques, les pommades et les couches.
Morphologie et aérophobie des électrodes gélifiées. A) Schéma expérimental pour l. a. fabrication d’électrodes recouvertes d’hydrogel PAH. b) Symbol SEM vue de dessus de l’électrode de platine recouverte de gel. c) Pictures de cartographie élémentaire d’électrodes de platine recouvertes de gel : jaune pour C et bleu pour Pt. d) Spectre FT-IR de l’électrode de platine recouverte de gel. e) Angles de touch avec l’air statique des électrodes Ni et Pt avant et après revêtement avec des hydrogels PAH à 1400 tr/min. f) Photographie de l. a. fabrication à grande échelle d’une électrode de platine recouverte de gel (100 cm2). g – i) Le revêtement uniforme d’hydrogels de HAP anti-bulles sur une grande floor a été confirmé par (g, h) SEM et (i) mesure de l’attitude de touch statique. Le SEM et les angles de touch ont été mesurés à plusieurs endroits, comme indiqué en (f). crédit: Matériaux fonctionnels avancés (2023). est ce que je: 10.1002/adfm.202308827
L’utility du système d’électrodes recouvertes d’hydrogel a donné des résultats remarquables. En éliminant rapidement les bulles de gaz grâce au revêtement d’hydrogel hydrophile, les électrolytes peuvent rapidement pénétrer dans l’électrode, améliorant ainsi l’efficacité. Le système a atteint une augmentation impressionnante de l’efficacité de l. a. manufacturing de gaz, jusqu’à 2,3 fois lorsqu’il est mis en œuvre avec des catalyseurs au nickel et au platine, ce qui représente une avancée significative de 65,7 mAh/cm² à 151,5 mAh/cm².
De plus, empêcher l’accumulation de gaz sur l. a. floor de l’électrode soulage les contraintes exercées sur le catalyseur, réduisant ainsi le risque d’agglutination ou de pelage et garantissant l. a. stabilité à lengthy terme du système d’électrolyse. Cette technologie a le potentiel de révolutionner les réactions électrochimiques de génération de gaz, notamment dans l’électrolyse de l’eau, contribuant ainsi de manière significative à l. a. commercialisation de l’hydrogène vert.
Stabilité des électrodes de platine natives et gélifiées pour HER. A) Courbes temporelles d’électrodes de platine natives et recouvertes de gel à -150 et -200 mA cm.-2 Pendant 20 heures. Les photographs en médaillon montrent les angles de touch avec l’air des électrodes recouvertes de gel avant et après 20 h d’analyse CP. Le graphique en médaillon montre une durabilité de 10 jours. b) Pictures SEM des électrodes correspondantes avant et après les checks de stabilité de 20 h. c) Distribution de taille des nanoparticules de Pt avant et après checks de stabilité pour HER. d) Teneur en Pt dans les électrolytes avant et après take a look at de stabilité à −150 mA cm-2. crédit: Matériaux fonctionnels avancés (2023). est ce que je: 10.1002/adfm.202308827
“Cette technologie basée sur l’hydrogel représente une approche innovante pour améliorer considérablement l’efficacité des réactions électrochimiques de génération de gaz”, a noté le professeur Ryu. “En appliquant de l’hydrogel, un matériau couramment utilisé dans les produits du quotidien tels que les bandes humides, les cosmétiques et les couches, aux électrodes, nous pouvons faire progresser les réactions d’électrolyse de l’eau et accélérer l. a. commercialisation de l’hydrogène vert.”
Plus d’data:
Yeonseok Kang et al., Système de floor de sort gel (GLASS) polyvalent, solid et évolutif pour l. a. manufacturing d’hydrogène, Matériaux fonctionnels avancés (2023). est ce que je: 10.1002/adfm.202308827
Fourni par l’Institut nationwide des sciences et applied sciences d’Ulsan
l. a. quotation: Los angeles technologie hydrogel améliore l’efficacité et l. a. stabilité des réactions de dégagement de gaz (27 octobre 2023) Récupéré le 29 octobre 2023 sur
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