新晋JACS副主编!清华大学张强教授,最新JACS!
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2025-12-18 11:00
文章摘要
背景:绿氢作为可再生能源存储的关键载体,其大规模生产依赖于高效稳定的碱性电解水技术,但现有电极在波动性可再生能源输入下因频繁启停导致的反向电流效应,面临严重的耐久性挑战。研究目的:清华大学张强教授团队旨在通过梯度中间层工程策略,设计一种兼具高活性和卓越稳定性的碱性电解水电极,以解决电极在工业级电流密度下的活性-稳定性矛盾。结论:研究成功构建了Ni3S2/NM-I异质结构电极,该电极在80°C、30 wt% KOH条件下,仅需1.79 V电压即可达到1000 mA cm-2的电流密度,稳定运行超过1500小时,并在3600次加速启停循环中表现出优异的反向电流耐受性。梯度中间层通过增强界面粘附、缓解晶格失配和促进电荷重分布,有效抑制了电化学重构和机械疲劳,为工业级波动性可再生能源耦合的电解槽发展提供了新范式。
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