3D printed electrodes for bubble management in high-rate water electrolysis

电极 多物理 材料科学 3D打印 电解水 气泡 纳米技术 电解 制作 3d打印 纳米尺度 分解水 电化学 微加工 墨水池 机械工程 可扩展性 集电器 激光器 计算机科学 液体气泡 工艺工程 光电子学 纳米光刻 蒸发 复合材料 制氢 电极阵列 纳米结构 氢
作者
Huxiao Wang,Xiaoyun Song,Gongming Wang,Tianyi Kou
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:19 (7): 94908521-94908521 被引量:1
标识
DOI:10.26599/nr.2026.94908521
摘要

Abstract High-rate water electrolysis (> 400 mA·cm−2) is pivotal for scalable green hydrogen production, yet the intense gas evolution within three-dimensional (3D) electrodes limits both electrolysis efficiency and long-term stability. This review examines how 3D printing revolutionizes electrode design to optimize bubble management. The techniques, such as direct ink writing (DIW), vat photopolymerization (VP), and selective laser melting (SLM), enable the fabrication of complicated electrode architectures which surpass conventional 3D electrodes with stochastic pores. We classify the designs into two families, including periodic ordered structures and functionally graded and directional architectures. By integrating operando high-speed imaging with multiphysics simulation, recent studies reveal how macroscopic topology, pore geometry, and nanoscale morphological engineering synergistically reduce the three-phase contact length, accelerate bubble detachment, and lower the mass transport resistance while balancing electrochemical surface area. Despite being an emerging area, architected 3D printed electrodes offer a promising approach to breakthrough in high-rate water electrolysis. In light of recent reports, we also identify the key challenges and present an outlook on interdisciplinary research of 3D printing and bubble management at the end of this review, with the aim that this review serves as a helpful reference for the continued development of the field.
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
2秒前
YUEYUEHENCHEN完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
田様的应助被dm11采纳,获得10
3秒前
echo发布了新的文献求助80
5秒前
朴实凌旋发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Sove发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
寻月完成签到,获得积分10
6秒前
张张发布了新的文献求助10
6秒前
lu完成签到 ,获得积分10
7秒前
柒月小鱼完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
顾矜的应助被王哈哈采纳,获得10
11秒前
YANG完成签到,获得积分10
11秒前
丘比特的应助被嘻嘻采纳,获得10
11秒前
12秒前
娜比小新发布了新的文献求助10
12秒前
陈陈陈完成签到,获得积分10
12秒前
whelixy发布了新的文献求助10
12秒前
王乾宇完成签到 ,获得积分10
12秒前
宗笑晴发布了新的文献求助10
13秒前
丘比特的应助被藜杖叩门采纳,获得10
13秒前
一二发布了新的文献求助10
14秒前
小王完成签到,获得积分10
15秒前
初景的应助被心灵美雅霜采纳,获得20
15秒前
小王完成签到,获得积分10
16秒前
hongwei0362完成签到,获得积分10
16秒前
凌尘完成签到 ,获得积分10
16秒前
王杰完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
Sove完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
李爱国的应助被yi采纳,获得10
19秒前
20秒前
宗笑晴完成签到,获得积分10
21秒前
自信谷冬完成签到,获得积分10
22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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143360
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542847
关于积分的说明 21653935
捐赠科研通 7728606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422020
关于科研通互助平台的介绍 2547337
邀请新用户注册赠送积分活动 2464829