综述：工业电化学应用中金属氧化物涂层阳极的最新进展：聚焦于RuO?和IrO?基体系、失效机理及涂层技术

《Inorganics》：Recent Advances in Metal Oxide-Coated Anodes for Industrial Electrochemical Applications: Emphasis on RuO2-and IrO2-Based Systems, Failure Mechanisms, and Coating Technologies

　　

摘要

阳极材料在电解、储能、防腐及工业氧化等广泛电化学应用中发挥着至关重要的作用。本综述全面分析了阳极材料的最新研究进展，重点探讨了其结构特征及主要制备方法，包括热分解法、电化学沉积法、溶胶-凝胶法和磁控溅射法。文章还深入讨论了阳极材料在电化学工况下的退化行为，以及提升其耐久性和整体性能的策略。特别关注了金属氧化物涂层阳极，尤其是基于二氧化钌（RuO₂）和二氧化铱（IrO₂）的体系，它们仍然是尺寸稳定阳极（DSA）研究和工业应用中最具代表性的体系。此外，还综述了新兴涂层材料，包括四氧化三钴（Co₃O₄）基和碳基催化剂，作为减少贵金属用量同时保持可接受电化学性能的有前景的替代方案。本文还考察了钛基阳极中间层的作用，重点强调了其对涂层附着力、导电性、界面稳定性及电极长期性能的影响。本综述进一步讨论了阳极材料在氯碱及含氧相关电化学工业中的应用，并评估了尺寸稳定阳极在基体选择、涂层组成和运行要求方面的性能表现。还综述了阳极焙烧的替代炉窑技术，包括常规炉窑加热、激光加热和微波加热，以及代表性的工业炉窑系统，如马弗炉、连续炉和真空炉。总体而言，本综述提供了阳极材料研究与发展当前进展的集成性概述，同时强调了提升工业电化学应用中阳极效率、耐久性和可持续性的关键挑战与未来方向。