热烈祝贺课题组罗希研究工作在《化学工程杂志》发表
近日，Chemical Engineering Journal（影响因子：13.2，中科院Top 1区）发表我课题组在碱性水电解复合隔膜领域最新成果。论文题目为《Surface self-assembled multi-level NiFe-LDHs integrated super-hydrophilic diaphragms enabling efficient alkaline water electrolysis for high current density and durability》。
碱性水电解是绿色制氢最有潜力的技术之一，具有高能量转换和储存能力。其核心部件隔膜的高电流密度和耐用性对电解水制氢性能至关重要。本工作开发了一种基于负载Zirfon型基材上的镍铁层状双氢氧化物（NiFe-LDHs）原位自组装的高性能复合隔膜。同时，催化NiFe-LDH集成了阳极侧用于高性能碱性水电解。通过调节微观结构，建立了一种具有高表面自由能和超亲水性的独特表面特征以解决高欧姆电阻问题，并实现了快速的OH传导和高催化析氧反应（OER）。所制备的ZLDH-χ系列隔膜具有优异的性能，其中ZLDH-10隔膜具有0.23秒的超短润湿时间和120 mV的过电压减小。进一步通过调控NiFe-LDHs协同隔膜孔道亲水化，揭示了实现梯度构建孔结构的演化过程与超亲水离子导通性能之间的构效关系。将NiFe-LDHs自组装技术原位生长于薄型多孔隔膜基底并拓展到组装高效 OER 催化电极，获得1400 mA/cm2@2V高电流密度。此外，本工作通过拟引入“第三电极”和独立研发的部分极化方法，建立了NiFe-LDHs 氧化还原催化和超亲水性对阳极和阴极的分布贡献关系，验证了NiFe-LDHs亲水填料负载的薄型复合隔膜作为一体化半电极膜的可行性（ΔE0.5 = 70 mV），实现了大电流电解水制氢的高稳定性（240 h@1000 mA/cm2）。通过这项研究，为设计高性能薄型复合隔膜一体化膜电极提供了新的思路。
论文第一作者为博士生罗希，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.161697。
