集成抗氯腐蚀和自清洁功能的Al2O3@Ni基树枝状电极矩阵，用于高效海水电解

《Journal of Cleaner Production》：Integrated anti-chlorine-corrosion and self-cleaning Al2O3@Ni-based dendritic electrode matrix for efficient seawater electrolysis

　　

王立新|季仁杰|杨世杰|孟凡波|罗中武|金辉|赵世安|韩大豪|程永杰|刘天宇|刘永红

摘要

为了解决海水电解过程中的阳极腐蚀和阴极堵塞问题，本文提出了一种集成电沉积策略，用于制备具有优异抗氯性能和自清洁能力的Al₂O₃@镍基树枝状电极矩阵（Al₂O₃@NDEM）。Al₂O₃颗粒均匀地嵌入树枝状电极表面，赋予其双重功能。在阳极，原位生成的[Al(OH)_n]^-离子能够排斥Cl^?离子并促进OH^?离子的传输，从而抑制腐蚀并增强氧演化反应（OER）的动力学。在阴极，树枝状电极之间的通道实现了气泡的连续传输，实现自清洁；同时Al₂O₃可以缓冲局部pH值波动，抑制Ca²⁺/Mg²⁺的沉积。后续的Fe³⁺处理促进了FeOOH/α-Ni(OH)₂活性层的形成，进一步提高了催化活性。优化后的Fe–Al₂O₃@NDEM在100?mA?cm^{?2?2?2?腐蚀和阴极的沉积问题，为实际的海水电解应用提供了可行的途径。}