光学偏振成像技术高通量解析HER电极起始电位分布及其催化活性异质性

来自国内的研究团队针对电解水制氢中催化电极活性分布不均的问题，开发了基于光学偏振成像(DoP)的原位表征技术，实现了氢析出反应(HER)过程中电极表面活性异质性的实时可视化，建立了电沉积时间-电极效能关联模型，为绿色氢能电极设计提供了高通量筛选新范式。

　　

电解水制氢技术的核心在于开发具有低起始电位且活性均一的催化电极。这项研究创新性地采用光学偏振成像技术，通过实时监测氢气泡生成时反射光的偏振度(DoP)变化，实现了氢析出反应(HER)过程中电极表面活性分布的原位可视化。研究发现该方法能精准捕捉催化位点的空间异质性，为揭示电极微观结构-性能关系提供了直接证据。结合高通量筛选策略，科研人员成功建立了电沉积时间与电极催化效能的定量关联模型，将筛选效率提升了一个数量级。该技术架起了局部催化行为与宏观耐久性挑战之间的桥梁，不仅为理性电极设计提供了新框架，更为规模化绿色制氢技术的发展注入了创新动力。值得一提的是，研究采用的偏振成像手段无需复杂标记即可实现纳米级灵敏度，配合高速相机系统可达到毫秒级时间分辨率。文末确认本研究不存在利益冲突。