基于物理的碱性介质阴极腐蚀电化学模型

电化学腐蚀显著降低水电解器电极的耐久性，进而影响氢气(H$_2$)产量和电池效率。当前的理论模型不足以评估碱性水电解器中的腐蚀行为。为此，我们发展了一款考虑交换电流密度($J_0$)、氢吸附的吉布斯自由能($\Delta G_{\rm H}$)、电解质浓度($C$)、系统压力($P$)和温度($T$)的物理信息电化学腐蚀模型，用于评估碱性体系中阴极的腐蚀特性。该模型计算包括腐蚀电位($E_{\rm corr}$)、腐蚀电流密度($J_{\rm corr}$)和腐蚀速率($C_R$)在内的指标。通过电化学阻挡扫描，结果表明金(Au)显示最高的耐久性，而铜(Cu)和镍(Ni)是具有前景的具有成本效益的替代方案。本工作增强了对腐蚀动力学的理解，为制造更高效的电解池单元提供了设计依据。