电解气泡脱离的最小电流

水电解的效率受到电极上微纳米气泡生成的显著影响。本文采用分子动力学模拟研究纳米电极上单个电解纳米气泡的动力学行为。模拟揭示，根据电流大小的不同，成核纳米气泡要么生长至平衡状态，要么无限生长随后脱离。为解释这些发现，通过将电解气体在纳米气泡接触线处的流入纳入考虑并采用真实气体定律，将表面纳米气泡的稳定性理论推广，从而准确预测了数值观测到的纳米气泡瞬态生长与稳态。借助该理论，还可解析推导气泡脱离的最小电流。在脱离区间，纳米气泡半径先以 $R\propto t^{1/2}$ 增长，随后以 $R\propto t^{1/3}$ 增长，直至气泡脱离。