通过直接激光干涉刻蚀提升电极性能与气泡管理
材料科学
2025-02-03 v1 化学物理
摘要
直接激光干涉刻蚀等激光结构化技术在优化水电解电极方面展现出巨大潜力。因此，基于统计实验设计开展了一项系统性实验研究，以分析空间周期以及空间周期与结构深度之比（纵横比）对纯 Ni 电极性能的影响。与非结构化电极相比，电化学活性表面积可增加 12 倍。对于析氧反应，发现其起始电位和过电位显著降低（在 100 mA/cm 下 -164 mV）。这可以通过活性成核位点数量较少同时脱离气泡较大来解释，从而减少了电极阻塞并降低了欧姆电阻。研究发现，激光结构之间的空间距离是改善电极性能的决定性加工参数。
引用
@article{arxiv.2411.03373,
title = {Boosting electrode performance and bubble management via Direct Laser Interference Patterning},
author = {Hannes Rox and Fabian Ränke and Jonathan Mädler and Mateusz M. Marzec and Krystian Sokolowski and Robert Baumann and Homa Hamedi and Xuegeng Yang and Gerd Mutschke and Leon Urbas and Andrés Fabián Lasagni and Kerstin Eckert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.03373},
year = {2025}
}
备注
Manuscript: 27 pages, 10 figures, 4 tables; Electronic Supplementary Information: 13 pages, 11 figures, 3 tables