介导式 H2 阳极的优点及系统开发与测试研究

介导式 H2 阳极的优点及系统开发与测试研究

介导型 H2 阳极的主要优势将在更大规模上实现。为了促进系统开发和测试，介导型阳极与一个简单的阴极电子转移反应配对，该反应涉及盐或葡萄糖酸盐化合物 ACT+ 的还原（ACT，图 3a）。为了监测氢化和电解回路之间的相互作用，作者使用原位紫外-可见光谱法追踪溶解槽中醌介体的氧化还原反应。在没有电解的情况下运行氢化回路导致 AQS 完全还原为 AQSH2（图 3b，仅氢化回路），等轴点在 355 nm 处。停止氢化回路中的流动并启动电解回路，同时向阳极施加 5 mA 电流，结果显示 AQS 再生，同时保持等轴点（图 3b，仅电解回路）。 当两个回路都运行时，无溶剂储层达到稳定的 AQS/AQSH2 比率，反映了化学和电化学反应的平衡速率（在图 3b 所示的条件下）。在电流密度为 2–16 mA cm-2 时观察到稳定的电池电压（图 3c），超过了阴极镍催化 XEC 最佳性能所需的电流密度（图 3d）。对镍催化 XEC 反应的产率和选择性的分析表明，基质在电流密度约为 4 mA/cm2 时达到最佳效果。