虚拟击穿机制：电场驱动纯水分解制氢
化学物理
2016-11-16 v1
摘要
由于纯水的低电导率，通常使用电解质来实现高效的水电解。在本文中，我们通过使用深亚德拜长度纳米间隙电化学电池进行纯水电解，突破了这一常识。在这种纳米尺度下，电场驱动的纯水分解表现出与宏观系统完全不同的机制。我们将这一过程命名为“虚拟击穿机制”，它导致了一系列根本性的变化，并使纯水的等效电导率提高了超过 10⁵ 倍。本文对这一基础发现进行了理论讨论，并在一组电极间纳米间隙小至 37 nm 的电化学电池中进行了实验验证。基于我们的纳米间隙电化学电池，纯水的电解电流与 1 mol/L 氢氧化钠溶液的电流相当甚至更大，这表明纯水分解的高效性具有按需制氢的潜力。
引用
@article{arxiv.1611.04677,
title = {Virtual Breakdown Mechanism: Field-Driven Splitting of Pure Water for Hydrogen Production},
author = {Yifei Wang and S. R. Narayanan and Wei Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.04677},
year = {2016}
}
备注
including Main Text and Supplementary Information