基于太阳能分解水的制氢技术已经成为无碳能源系统。许多研究人员开发了由低成本和地球丰富的材料制成的高效薄膜光电化学（PEC）器件。然而，由于化学溶解和氢气泡产生的机械应力导致催化剂不稳定，太阳能水分解系统的寿命较短。最近的一项研究发现，纳米多孔水凝胶可以防止PEC设备的结构降解。

延世大学Hyungsuk Lee和Jooho Moon等通过使用冷冻凝胶化技术设计其多孔结构来研究基于水凝胶的覆盖层的保护机制。

本文要点：

（1）

对具有不同孔结构（如断开的微孔、互连的微孔和表面大孔）的冻胶覆盖层的测试表明，冻胶保护剂中捕获的氢气通过提供气泡成核位置降低了催化剂表面的剪切应力。冷冻凝胶覆盖层有效地将均匀分布的铂催化剂颗粒保留在器件表面超过200小时。

（2）

作者的发现有助于建立半永久性光电化学器件，以实现无碳社会。

参考文献:

Kang, B., Tan, J., Kim, K. et al. Stable water splitting using photoelectrodes with a cryogelated overlayer. Nat Commun 15, 1495 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-45701-5

https://doi.org/10.1038/s41467-024-45701-5