Reverse‐Current Induced Cascade Degradation in Ni–Ru Electrodes: Tracing the Path from Noble Metal Loss to Substrate Corrosion

材料科学 降级(电信) 电偶腐蚀 原电池 电化学 化学工程 电极 腐蚀 基质(水族馆) 奥斯特瓦尔德成熟 电解 贵金属 电解质 金属 耗尽区 破损 图层(电子) 阻挡层 铂金 氧化还原 化学物理 复合材料 可逆氢电极 电镀
作者
X.P. Wang,Chenchen Feng,Lingao Deng,Chao Liu,Feifei Li,Luyu Yang,Zijian Gao,Tong Sun,Jiangong Zhu,Zhen Geng,Cunman Zhang,Liming Jin
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:16 (6)
标识
DOI:10.1002/aenm.202506081
摘要

Abstract Long‐term durability of Ni‐based electrodes under renewable energy (RE) driven dynamic operation, remains a critical bottleneck in advancing the alkaline water electrolysis (AWE). Among various durability‐related failure behaviors, degradation induced by reverse current (RC) has been largely overlooked, despite its growing relevance under fluctuating RE. Herein, we systematically elucidate a multistage degradation pathway of Ni–Ru electrodes (NR) under an accelerated stress test (AST). By combining full‐process electrochemical monitoring with morphological and compositional analysis the pathway is summarized as follow: (i) the dense Ru layer is initially oxidated into rough and defective surface with high surface area, under the Ostwald ripening effect; (ii) promoted by the gradual formation of the Ni–Ru co‐exposure to the electrolyte, the Ni substrate is subsequently galvanic corroded accompanied by partial Ru redeposition; (iii) through prolonged operation, both Ni and Ru are extensively oxidated and precipitated, eventually resulting in complete Ru depletion and structural collapse of Ni substrate. Based on this mechanistic understanding, we further investigate the effect of RC amplitude on degradation kinetics. Reducing the RC amplitude fraction from 20% to 0%, the initial Ru oxidation is effectively suppressed and following failure is thereby mitigated, with decreasing the degradation rate from 4.756 to 0.257 mV h −1 . These findings provide with fundamental insight into dynamic degradation evolution and offer practical mechanism for RC‐tolerant electrode design.
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
shizhf999完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Zeze发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
十几发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
意羡发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
夏硕士完成签到,获得积分10
6秒前
WH完成签到,获得积分10
6秒前
叶成会发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
光之美少女完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2的应助被CWW采纳,获得10
6秒前
wanci的应助被HHH采纳,获得10
6秒前
SUO完成签到,获得积分10
6秒前
DW的应助被77采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
DDY发布了新的文献求助10
8秒前
he完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
谦让若完成签到,获得积分10
9秒前
小蘑菇的应助被花椒糖梨水采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
xqx发布了新的文献求助10
11秒前
港岛妹妹发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
cici发布了新的文献求助20
12秒前
xiaochi发布了新的文献求助10
12秒前
聪慧哲瀚完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7796484
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9332186
关于积分的说明 20448040
捐赠科研通 7387047
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3325007
关于科研通互助平台的介绍 2472303
邀请新用户注册赠送积分活动 2342190