Les électrodes aérophobes empêchent la coalescence des bulles et stimulent le transport de masse

Les électrodes aérophobes empêchent la coalescence des bulles et stimulent le transport de masse

Le revêtement des électrodes avec un gel aérophobe améliore considérablement l’efficacité des réactions de dégagement de gaz en empêchant la coalescence des bulles. Ces électrodes anti-bulles pourraient trouver des applications dans des dispositifs électrochimiques tels que les électrolyseurs d’eau et les piles à combustible.

Lors des réactions qui forment des gaz, les bulles collées aux surfaces des électrodes peuvent obstruer les sites catalytiques actifs, entraver le transport de masse et exercer une contrainte mécanique sur les électrodes. Les moyens existants de modifier les électrodes pour éviter cela, comme l’électrodéposition ou la microstructuration, ont tendance à nécessiter du temps, de l’énergie et des coûts.

Source : Yunseok Kang et al / / 2023 John Wiley & Sons, Inc

Aujourd’hui, des chercheurs sud-coréens ont développé une approche pour empêcher les bulles collantes en enduisant par rotation des électrodes de platine d’une fine couche d’hydrogels à base de chlorhydrate de polyallylamine (PAH). La polyallylamine est réticulée via des réactions de condensation à base de Schiff qui forment une couche de réseaux fibreux 3D d’environ 10 µm d’épaisseur. Le processus prend moins de cinq minutes à température ambiante et utilise des matériaux disponibles dans le commerce.

Le revêtement extrêmement hydrophile et aérophobe sépare physiquement l’adhésion des bulles et les sites catalytiquement actifs, et diminue la durée d’adsorption des bulles. Malgré une légère réduction de la surface électrochimiquement active, les électrodes de nickel et de platine modifiées par HAP ont montré des performances améliorées dans les réactions de dégagement d’hydrogène, d’oxydation de l’hydrazine et de dégagement d’oxygène par rapport aux électrodes vierges. Les revêtements aérophobes aident également à empêcher la formation de bulles d’endommager la surface du catalyseur, prolongeant ainsi la durée de vie de l’électrode.

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