د اوبو د درولو لپاره د الکتروکاتالیست په توګه په درې اړخیز نکل فوم موادو کې د نانو ساختماني موادو کارول

د فوسیل تیلو کمیدل او د انرژي او چاپیریال مسلو په اړه مخ په ډیریدونکي اندیښنې د بدیل انرژي سرچینو رامینځته کولو لپاره پراخه څیړنې هڅو لامل شوي.الیکټرو کیمیکل الیکټرولیسسد اوبو اندازه د هایدروجن د سونګ تولید لپاره یوه هیله منده ستراتیژي ګڼل کیږي. په هرصورت، د اوبو اغیزمن کریکنګ اغیزمن او دوامدار الکتروکاټیلیستونو ته اړتیا لري چې کولی شي د اکسیجن استخراج عکس العمل (OER) او د هایدروجن استخراج عکس العمل (HER) ګړندی کړي. د نوبل فلزاتو لرونکي کتلستونه، لکه Pt او د هغې الیاژ، RuO2 او IrO2، اوس مهال د OER او HER د کتلیز کولو لپاره خورا اغیزمن کتلستونه دي. په هرصورت، د عالي فلزاتو لوړ لګښت او کمښت د دوی په پراخه پیمانه غوښتنلیک او د نوي کیدونکي انرژي ټیکنالوژیو پراختیا مخه نیولې ده. د دې محدودیتونو د لرې کولو لپاره، د OER او OERHER لپاره د اقتصادي بدیلونو په توګه د ځمکې څخه ډک مواد په کارولو سره د غیر قیمتي فلزي الکتروکاټیلیستونو ډیزاین او ترکیب کولو لپاره د پام وړ هڅې ترسره شوي. د لیږد فلزي اکسایډونه، سلفایډونه، فاسفایډونه، کاربن مواد، سیلینایډونه، او مخلوط فلزي کمپلیکسونه په پراخه کچه مطالعه شوي او د OER او HER لپاره یې د پام وړ فعالیت ښودلی دی. په هرصورت، ډیری دا الکتروکاټیلیستونه د عالي فلزاتو میشته کتلستونو په پرتله لوړ ظرفیت ته اړتیا لري، او د دوی ثبات ښه کول خورا مهم دي. له همدې امله، د اغیزمنو اوبو ویشلو لپاره د لوړ فعالیت او اوږدمهاله ثبات سره د ټیټ لګښت او اغیزمن بدیل الیکٹروډ جوړښت رامینځته کولو ته بیړنۍ اړتیا شتون لري.

د بریښنایی کیمیکل غوښتنلیکونو په ساحه کېد الکترودونو د چمتو کولو لپاره دوه اصلي ستراتیژۍ کارول شوي. په لومړي او خورا پراخه توګه کارول شوي تخنیک د پوډر په شکل کې د کتلست کارول شامل دي. په عموم ډول، الیکټروډونه د بریښنایی موادو د سلیرونو په کارولو سره جوړیږي، د چلولو وړتیا لوړونکي، او په کنډکټي سبسټریټونو کې چپکونکي. په هرصورت، دا طریقه د نیمګړتیاوو پرته نه ده. اصلي نیمګړتیا د بریښنایی انسولیټ باندر لپاره اړتیا ده ، کوم چې د الیکټرولایټ او کتلست ترمینځ د تماس ساحه کموي. دا کیدای شي د کتلیتیک پلوه فعال سایټونو د بندیدو لامل شي، چې په پایله کې یې لوړ مقاومت او د الکتروکاتالیټیک فعالیت کم شوی. برسېره پردې، الکترودونه نسبتا بې ثباته دي، ځکه چې ضمیمه شوي کتلست په لوړ اوسني کثافت کې د ترسره کونکي سبسټریټ څخه پاکوي. د الکترود چمتو کولو لپاره دویمه اصلي ستراتیژي د عالي فلزاتو پراساس موادو کارول دي کوم چې په مستقیم ډول د کنډکټیو سبسټریټ کې بریښنایی زیرمه کیږي ، لکه د نکل فوم ، د مسو ورق ، کاربن ټوکر یا کاغذ ، FTO ، سټینلیس سټیل او نکل ورق. په هرصورت، دا طریقه د دې محدودیتونو پرته نه ده. دا ستونزمنه ده چې د زیرمه شوي فعالو موادو تر مینځ د لاسرسي وړ ځای په دقیق ډول کنټرول شي او له همدې امله د الیکټروډ فعالیت د فلم ضخامت په ډیریدو سره کمیږي ځکه چې دننه د کتلیتیک پلوه فعال سایټونو ته د سبسټریټ د لاسرسي نه شتون له امله. برسېره پر دې، د میتود پیچلتیا او لوړ لګښت د دې عملي غوښتنلیک خورا خنډ کوي. له همدې امله، د لګښت اغیزمن تولید تخنیکونو پراختیادرې اړخیز (3D) الکترودونهد بریالي بریښنایی کیمیکل غوښتنلیکونو لپاره اړین دی.

د نویو درې اړخیزه فلزي موادو پراختیا د خړوب جوړښتونو او لوړ مشخصو سطحو ساحو سره د پام وړ پاملرنه راجلب کړې چې د دوی د احتمالي ظرفیت له امله د آیون خپریدو اوږدوالی کموي او د ایونیک او بریښنایی چال چلن زیاتوالی. له همدې امله، د الکټروکاټیلیست ډیزاین لپاره یو امید لرونکی لار د مختلف ساختماني ابعادو سره یوځای کول دي ترڅو د کتلست کیریرونو نانو ساختماني ترکیب رامینځته کړي چې لوړ چلونکي ، لوی سطحي ساحه او لوړ ثبات چمتو کوي.د نکل فوم(NF)، په سوداګریزه توګه شتون لري او ارزانه مواد، په پراخه توګه د الیکٹروډ موادو لپاره د سبسټریټ او کیریر په توګه کارول کیږي د هغې د مطلوب درې اړخیزه خلاص سور جوړښت، لوړ بریښنا چالکتیا، او د سطحې پراخه ساحه. مایکروپورس او جاګ جریان په NFs کې چینلونه د هر واحد ساحه کې ښه ډله ایز لیږد او د سطحې لوی مساحت هم چمتو کوي. مختلف سبسټریټونه ، پشمول مختلف فلزي فومونه ، میشونه ، ورقونه او پارچه ، د الکترو کیمیکل غوښتنلیکونو لکه لیتیم آئن بیټرۍ ، سوپر کیپیسیټرونه ، سولر حجرې او د اوبو ویشلو لپاره د راټولونکو په توګه سپړل شوي. په ځانګړې توګه، ناپاک NFs د دوی د ټیټ لګښت، بریښنا چالکتیا، او د لوی بریښنایی سطحې ساحې له امله پاملرنه راجلب کړې، کوم چې د کتلستونو بارولو او د الکترو کیمیکل فعال سایټونو زیاتولو لپاره مثالی دی. برسېره پر دې، ناپاک NFs د الکترولیتونو ډله ایز ټرانسپورټ ته وده ورکولو کې ګټې لري، دوی د انرژي غوښتنلیکونو کې د لوړې سطحې ساحې اوسني راټولونکو لپاره مناسب نوماندان جوړوي. په نکل فوم کې د فعالو موادو مستقیمه وده هم د اوبو د ماتولو عکس العملونو کې د مؤثره الکترون لیږد لپاره د کتلست - سبسټریټ تماس ته وده ورکوي. پداسې حال کې چې سوپرکاپیسټر او د بیټرۍ الیکټروډ د NFs لپاره اصلي غوښتنلیکونه پاتې دي ، وروستي مطالعاتو ښودلې چې پدې موادو کې زیرمه شوي الیکټروډ توکي د Ni foils او جالونو په پرتله غوره OER فعالیت لري. دا مواد یا په طبیعي بڼه کې کارول کیدی شي یا د فعالو موادو سره سینګار شوي، او فومونه دواړه د راټولونکو او مالتړ سبسټریټ په توګه کارول کیدی شي. په دې توګه، په NF سبسټریټونو کې د نانو ساختماني، د ځمکې بډایه کتلیتیک موادو وده د انرژي ذخیره کولو / تبادلې وسیلو لپاره د پرمختللي الیکټروډ موادو پراختیا ژمنه لري. که څه هم د ځمکې بډایه الکتروکاټیلیستونه چې په مستقیم ډول په نکل فوم کې کرل شوي په عام ډول شتون لري، د OERs او HERs لپاره د نکل فوم کې درې اړخیزه الیکټروډونه په پراخه کچه ندي څیړل شوي، که څه هم دا د نرۍ درجه بندي جوړښتونه دي چې ټیټ لګښت لري او د جوړولو لپاره اسانه دي.