Compression‐Guided Formation of Interlocked Membrane–Electrode Interfaces Using Nickel Sponge for Anion Exchange Membrane Electrolysis

材料科学 电解 海绵 电极 压缩(物理) 离子交换 化学工程 离子 纳米技术 无机化学 复合材料 冶金 有机化学 电解质 物理化学 化学 生物化学 植物 工程类 生物
作者
Hye‐Rin Cho,Sun‐Woo Lee,Jin‐Hong Kim,Sung Hoon Ahn
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (44)
标识
DOI:10.1002/aenm.202503164
摘要

Abstract Three‐dimensional membrane–electrode assemblies (MEAs) are widely used to improve gas transport and electrochemical performance in high‐current‐density anion exchange membrane water electrolysis (AEMWE). While simple compression offers a scalable route to form such structures, mismatch between rigid electrodes and weak membranes hampers reliable integration. This challenge is addressed by a nanofibrous nickel sponge that interlocks with pre‐swollen membranes under direct compression, forming a conformal, void‐free 3D MEA without complex or thermal processing. The sponge features a resilient fibrous architecture produced via a one‐pot wet process with trace iridium or iron precursors, ensuring catalytic function and reproducibility. With only 0.4 wt.% Ir, the Ni–Ir sponge achieves hydrogen evolution overpotentials of 18.2, 43.0, and 260 mV at 10, 100, and 1000 mA cm −2 . The Ni–Fe sponge delivers oxygen evolution overpotentials of 184, 236, and 324 mV, outperforming nickel‐foam–based benchmarks. The pressure‐optimized single stack achieves 1.3 and 3.7 A cm −2 at 1.8 and 2.0 V in 1 M KOH at 80 °C, demonstrating durable ampere‐scale hydrogen production for over 1200 h with minimal degradation. This direct compression‐induced interlocked MEA strategy overcomes interfacial and manufacturing barriers, enabling scalable integration for practical high‐current AEMWE.
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
天真凌雪完成签到,获得积分10
刚刚
Uncanny发布了新的文献求助10
刚刚
隐形曼青应助小徐采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
万里海天发布了新的文献求助10
2秒前
左一发布了新的文献求助20
2秒前
yanyan完成签到,获得积分10
3秒前
赘婿应助香蕉雨安采纳,获得10
3秒前
Hello应助byyyy采纳,获得10
4秒前
4秒前
狮朱发布了新的文献求助10
4秒前
un完成签到 ,获得积分10
4秒前
ding应助库里晚安采纳,获得10
4秒前
snowmois发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Yaner发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小懒猪发布了新的文献求助10
5秒前
remix111完成签到,获得积分10
5秒前
马汉仓完成签到,获得积分10
5秒前
韩小青完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
长风完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
薛建伟完成签到,获得积分10
7秒前
wpeng完成签到,获得积分10
8秒前
zzzy完成签到 ,获得积分10
8秒前
Jessy畅畅发布了新的文献求助10
8秒前
CodeCraft应助蓝天黄土采纳,获得10
8秒前
8秒前
心灵美老太完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
thorns完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
FashionBoy应助zswzsw采纳,获得10
10秒前
咩咩羊完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
通通发布了新的文献求助10
10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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7396912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9002856
关于积分的说明 19163266
捐赠科研通 7032341
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3230135
关于科研通互助平台的介绍 2392596
邀请新用户注册赠送积分活动 2211909