电极表面气泡的去除对于维持电化学析气反应的活性具有重要的现实意义。传统上，大多数研究都集中在电催化剂的开发上，而对气泡去除问题的关注较少。最近，有报道称，通过控制电极的纳米/微观结构，赋予电极极强的憎气性能(所谓的超疏空气)，可以很容易地消除附着的气泡。然而，这种方法是特定于材料的，需要苛刻和昂贵的合成条件，导致难以扩大到大面积电极的商业化。
近日，蔚山科学技术院Jungki Ryu，Dasom Jeon报道了一种简单的策略，通过赋予具有多孔聚合物水凝胶的底层电极超疏氧能力来提高电化学制氢的效率。
文章要点
1）以聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂，通过席夫碱缩合反应和冷冻干燥反应，在靶材表面制备了超疏氧水凝胶。通过改变交联时PEI的浓度，可以很容易地控制水凝胶涂层电极的孔径、孔隙率和超疏氧性能。
2）多孔PEI水凝胶的沉积显著改善了扁平Pt电极和多孔泡沫镍（NF）电极的疏水性和HER性能，在20 h内没有明显的性能退化。值得注意的是，即使在没有添加HER电催化剂的情况下，由于欧姆和浓度过电位的显著降低，PEI水凝胶修饰的NF也表现出了优越的性能，特别是在高于−500 mA cm−2的电流密度下。
这些结果表明，通过控制电极与超疏氧水凝胶的润湿性而不需要昂贵的电催化剂，以提高OER来实现实用电解槽的可行性。
参考文献
Misol Bae, et al, Superaerophobic Polyethyleneimine Hydrogels for Improving Electrochemical Hydrogen Production by Promoting Bubble Detachment, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202201452
https://doi.org/10.1002/aenm.202201452
