华中科技大学AEM：纳米激光直写技术合成高熵氧化物电极实现高效稳定电解水
研之成理
2025-09-23 00:12
文章摘要
本文针对工业电解水过程中高电流密度下催化活性、结构稳定性和气液传输效率难以兼顾的问题，提出了一种“形态高熵”电极设计新策略。研究团队通过纳秒激光直写技术在钛泡沫表面构建了仿生多级结构电极（Laser-Ti@M-HEO），该结构以微锥阵列作为支撑和传质通道，以FeCoNiMoCrOₓ高熵氧化物纳米颗粒提供活性位点，实现了超亲水与超疏气的协同界面特性。实验结果表明，该电极在析氧反应中表现出低过电位和高稳定性，在阴离子交换膜电解槽中可实现高效稳定运行。理论计算进一步揭示了Mo/Cr通过调控Ni活性位点电子结构优化催化性能的机制。该工作为工业电催化剂设计提供了多尺度结构协同的新范式。
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