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Boosting Electrode Performance and Bubble Management via Direct Laser Interference Patterning

delete2025-01-30
delete0
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OA
AI
H
Hannes Rox
F
Fabian Ränke
J
Jonathan Mädler
M
Marzec, MM
K
Krystian Sokołowski
R
Robert Baumann
H
Homa Hamedi
X
Xuegeng Yang
G
Gerd Mutschke
L
Leon Urbas
A
Andrés Fabián Lasagni
K
Kerstin Eckert
DOI:10.1021/acsami.4c20441delete
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摘要

摘要

En 中文
激光结构化技术(如直接激光干涉图案化)在优化水电解电极方面显示出巨大潜力。因此,进行了一项系统性实验研究,以分析空间周期以及空间周期与结构深度之比(纵横比)对纯Ni电极性能的影响。采用实验设计统计方法,发现激光结构之间的空间距离是提升电极性能的决定性工艺参数。因此,与未结构化电极相比,电化学活性表面积可增加12倍。对于析氧反应,观察到显著更低的起始电位和过电位(在100 mA cm⁻²下约为-164 mV)。这归因于激光结构的超亲水表面以及结构化表面对气泡生长的影响,导致活性成核位点数量减少,同时脱附气泡尺寸增大。结合完全湿润的电极表面,这导致电极阻塞减少,从而降低欧姆电阻。
Keyword:
alkaline water electrolysis
oxygen evolution reaction
bubble dynamics
direct laser interference patterning
laser-structured electrodes
shadowgraphy

期刊

ACS Applied Materials and Interfaces 封面图
ACS Applied Materials and Interfaces
IF:
8.2
论文数:
6.1W
被引数:
38.7W

机构

H
Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf
学者数:
227
论文数: 92
被引数: 37
A
AGH Univ Krakow
学者数:
532
论文数: 262
被引数: 57
引用论文

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errOAAI
errRen, Qiu; Feng, Longsheng; Ye, Congwang; Xue, Xinzhe; Lin, Dun; Eisenberg, Samuel; Kou, Tianyi; Duoss, Eric B.; Zhu, Cheng; Li, Yat
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