已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

A self-breathing electrode enabled by interface regulation and gradient wettability engineering for industrial H2O2 electrosynthesis

电合成 电极 材料科学 润湿 微流控 接口(物质) 多孔性 电解质 纳米技术 微加工 堆栈(抽象数据类型) 化学工程 小型化 温度梯度 多孔介质 微技术 法拉第效率 钝化 纳米尺度 电化学 工作(物理) 电润湿 纳米结构 表面工程
作者
Y. Tian,Luowei Pei,Shuo Wang,Kai Yu,Yan Xu,Xiaoqin Ye,Songming Zhu,Ying Liu,Zhenghua Zhang,Zhangying Ye
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1): 1735-1735 被引量:3
标识
DOI:10.1038/s41467-026-68436-x
摘要

High-performance gas diffusion electrodes (GDEs) are essential for electrochemical H2O2 production, yet conventional catalyst layers (CLs) suffer from PTFE-fused encapsulation and disordered pores that create mass-transport bottlenecks and suppress three-phase interface (TPI) formation. Here, we introduce a non-fused particulate-packed catalyst/binder interface and elucidate the mechanisms governing TPI formation through 3D reconstruction and mesoscale LBM analyses. Guided by these insights, we construct a hierarchical gradient CL with ordered porosity and tunable wettability contrast, and multiscale simulations together with in-situ breakthrough and microfluidic experiments confirm capillarity-driven electrolyte displacement and directional self-transport of H2O2, enabling stable Faradaic efficiencies >85% at 300 mA cm–2 for 300 h. We further develop a 400 cm2 four-unit self-breathing flow-through stack integrating thermal, fluidic, and electronic systems for continuous, oxygen-free, low-cost H2O2 generation. This work offers a fundamental design framework for advanced GDEs and demonstrates a milestone integrated self-breathing H2O2 electrosynthesis system with commercial viability. Gas diffusion electrodes enable electrochemical H2O2 production, but fused binders and disordered pores restrict mass transport. Here, the authors report a non-fused gradient catalyst layer that supports directional self-transport and stable high efficiency at industrial current densities.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
栗子发布了新的文献求助30
1秒前
你你你发布了新的文献求助10
1秒前
Lucas应助Jane采纳,获得10
1秒前
QiQi完成签到,获得积分10
1秒前
you发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
咕嘟完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
4秒前
SciGPT应助lyz采纳,获得10
6秒前
cdercder应助QiQi采纳,获得10
8秒前
打打应助QiQi采纳,获得10
8秒前
拼搏一下发布了新的文献求助10
9秒前
上官老师完成签到 ,获得积分10
10秒前
hmy发布了新的文献求助10
10秒前
O已w时o完成签到 ,获得积分10
11秒前
you完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
oo完成签到,获得积分20
16秒前
www发布了新的文献求助10
17秒前
斯文败类应助木木采纳,获得10
20秒前
栗子完成签到,获得积分10
24秒前
29秒前
美好的早晨完成签到,获得积分10
30秒前
32秒前
野人小布发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
举个栗子完成签到,获得积分10
35秒前
37秒前
yuhang发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
木木发布了新的文献求助10
38秒前
一切都好完成签到 ,获得积分10
40秒前
sajid完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
yu发布了新的文献求助10
43秒前
Jane完成签到,获得积分10
43秒前
43秒前
杨晓柳发布了新的文献求助10
46秒前
早安完成签到 ,获得积分10
47秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932775
关于积分的说明 18936587
捐赠科研通 6976757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214133
关于科研通互助平台的介绍 2382037
邀请新用户注册赠送积分活动 2192916