Fampiasana fitaovana nanostructured amin'ny fitaovana nikela telo dimensions ho toy ny electrocatalysts amin'ny vaky rano.

Ny fahapotehan'ny solika fôsily sy ny fitomboan'ny ahiahy momba ny angovo sy ny olana momba ny tontolo iainana dia nitarika ezaka fikarohana goavana mba hamolavola loharano angovo hafa.Electrochemical electrolysisNy rano dia heverina ho paikady mahomby amin'ny famokarana solika hidrôzenina. Na izany aza, ny fikikisana rano mahomby dia mitaky electrocatalysts mahomby sy maharitra izay afaka manafaingana ny kinetika ny fanehoan-kevitry ny fitrandrahana oksizenina (OER) sy ny fihetsiky ny fitrandrahana hydrogen (HER). Ny catalysts misy metaly mendri-kaja, toy ny Pt sy ny alloys, RuO2 sy IrO2, no catalysts mahomby indrindra amin'ny fampihenana ny OER sy HER. Na izany aza, ny fandaniam-bola lafo sy ny tsy fahampian'ny metaly sarobidy dia nanakana ny fampiharana azy ireo amin'ny ambaratonga lehibe sy ny fivoaran'ny teknolojia angovo azo havaozina. Mba handresena ireo fetra ireo, dia nisy ezaka be natao tamin'ny famolavolana sy fampifangaroana ireo electrocatalyst metaly tsy sarobidy amin'ny fampiasana fitaovana be dia be amin'ny tany ho solon'ny OER sy OERHER. Ny oksida metaly tetezamita, sulfida, phosphide, akora karbônina, selenides, ary komples metaly mifangaro dia nodinihina lalina ary nampiseho fahombiazana tsara ho an'ny OER sy HER. Na izany aza, ny ankamaroan'ireo electrocatalysts ireo dia mitaky overpotentials ambony kokoa noho ny metaly ambony catalysts, ary ny fanatsarana ny fahamarinan-toerana dia mbola zava-dehibe. Noho izany dia ilaina maika ny famolavolana rafitra electrode hafa lafo vidy sy mahomby miaraka amin'ny hetsika avo lenta sy maharitra maharitra ho an'ny fizarazarana rano mahomby.

Eo amin'ny sehatry ny fampiharana electrochemical, tetika roa lehibe no nampiasaina hanomanana electrodes. Ny teknika voalohany sy be mpampiasa indrindra dia ny fampiasana catalysts amin'ny endrika vovoka. Amin'ny ankapobeny, ny electrodes dia amboarina amin'ny alàlan'ny fampiasana slurries amin'ny fitaovana elektrika, fanamafisana ny conductivity, ary adhesive amin'ny substrate conductive. Na izany aza, ity fomba ity dia tsy misy tsy fahampiana. Ny fatiantoka lehibe dia ny fitakiana ny binder elektrika insulation, izay mampihena ny faritra mifandray amin'ny electrolyte sy ny catalyst. Izany dia mety hitarika amin'ny fanakanana ny tranokala mavitrika amin'ny catalytically, ka miteraka fanoherana avo ary mampihena ny fahombiazan'ny electrocatalytic. Fanampin'izany, ny electrodes dia somary tsy marin-toerana, satria ny catalista mifatotra dia mirona hiala amin'ny substrate mitondra amin'ny hakitroky amin'izao fotoana izao. Ny tetik'ady lehibe faharoa ho an'ny fanomanana electrode dia ny fampiasana fitaovana miorina amin'ny metaly ambony izay electrodeposited mivantana amin'ny substrate conductive, toy ny foam nikela, foil varahina, lamba karbaona na taratasy, FTO, vy tsy misy pentina ary foil nikela. Na izany aza, io fomba fiasa io dia tsy misy fetrany. Sarotra ny mifehy tsara ny habaka azo idirana eo amin'ireo fitaovana mavitrika napetraka ary, noho izany, mihena ny fahombiazan'ny electrode miaraka amin'ny fitomboan'ny hatevin'ny sarimihetsika noho ny tsy fahafahan'ny substrate mankany amin'ireo toerana mavitrika catalytically ao anatiny. Fanampin'izany, ny fahasarotana sy ny vidiny lafo amin'ny fomba dia tena manakana ny fampiharana azy. Noho izany, ny fampandrosoana ny teknika fanamboarana lafo vidy ho an'nyelectrodes telo dimensions (3D).ilaina amin'ny fampiharana electrochemical mahomby.

Ny fampivoarana fitaovana metaly telo dimanjato vaovao miaraka amin'ny rafitra porous sy faritra ambony manokana dia nahasarika ny sain'ny maro noho ny mety ho fampihenana ny halavan'ny diffusion ion ary hampitombo ny conductivity ionic sy elektronika. Noho izany, tari-dalana mampanantena ho an'ny famolavolana electrocatalyst dia ny manambatra ny lafiny ara-drafitra isan-karazany mba hamoronana nanostructured composite ny catalyst mitondra izay manome conductivity avo, faritra ambonin'ny lehibe sy ny fahamarinan-toerana avo.Foam nikela(NF), fitaovana ara-barotra sy mora vidy, dia nampiasaina betsaka ho toy ny substrate sy mpitatitra ny fitaovana electrode noho ny firafitry ny open-pore amin'ny lafiny telo, ny conductivity elektrika avo, ary ny faritra manokana lehibe. Ny fantsona ao anatin'ireo NF dia manome fifindran'ny faobe tsara sy velaran-tany midadasika isaky ny faritra. Ny substrates isan-karazany, anisan'izany ny foam metaly, meshes, foil ary lamba, dia nokarohina ho mpanangona ho an'ny fampiharana elektrokimia toy ny bateria lithium-ion, supercapacitors, cellule solar ary fizarazarana rano. Indrindra indrindra, ny porous NFs dia nahasarika ny saina noho ny vidiny ambany, ny conductivity elektrika, ary ny velaran'ny elektrônika lehibe, izay mety tsara amin'ny famenoana catalysts sy ny fampitomboana ny toerana mavitrika electrochemical. Fanampin'izany, manana tombony ny NF porous amin'ny fanatsarana ny fitaterana faobe ny electrolytes, ka mahatonga azy ireo ho kandidà mety ho an'ny mpanangom-bokatra amin'izao fotoana izao amin'ny fampiasana angovo. Ny fitomboana mivantana amin'ny akora mavitrika amin'ny foam nikela dia mampitombo ihany koa ny fifandraisana amin'ny catalyst-substrate ho an'ny famindrana elektronika mahomby amin'ny fihetsiketsehan'ny rano. Na dia mijanona ho fampiharana lehibe ho an'ny NF aza ny supercapacitor sy ny electrodes bateria, ny fanadihadiana vao haingana dia naneho fa ny fitaovana electrode napetraka amin'ity fitaovana ity dia manana asa OER ambony kokoa noho ny foil sy harato Ni. Ireo fitaovana ireo dia azo ampiharina na amin'ny endriny voajanahary na voaravaka amin'ny fitaovana mavitrika, ary ny foam dia azo ampiasaina ho mpanangom-bokatra sy substrate fanohanana. Noho izany, ny fitomboan'ny akora catalytika vita amin'ny nanostructured sy manankarena amin'ny tany amin'ny substrate NF dia mitazona fampanantenana amin'ny fampivoarana fitaovana electrode mandroso ho an'ny fitahirizana angovo / fitaovana fiovam-po. Na dia misy aza ny electrocatalysts manankarena eto an-tany mitombo mivantana amin'ny foam nikela, dia tsy nohadihadiana fatratra ny electrodes telo-dimensional amin'ny foam nikela ho an'ny OERs sy HERs, na dia rafitra an-tanan-tohatra porous aza izy ireo ary mora amboarina.