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  The effect of buoyancy driven convection on the growth and dissolution of bubbles on electrodes

Sepahi, F., Pande, N., Chong, K. L., Mul, G., Verzicco, R., Lohse, D., Mei, B. T., & Krug, D. (2022). The effect of buoyancy driven convection on the growth and dissolution of bubbles on electrodes. Electrochimica Acta, 403:. doi:10.1016/j.electacta.2021.139616.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000A-B8CC-1 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000A-B8CD-0
資料種別: 学術論文

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作成者

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 作成者:
Sepahi, Farzan, 著者
Pande, Nakul, 著者
Chong, Kai Leong, 著者
Mul, Guido, 著者
Verzicco, Roberto, 著者
Lohse, Detlef1, 著者           
Mei, Bastian T., 著者
Krug, Dominik, 著者
所属:
1Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, Max Planck Society, ou_2063285              

内容説明

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キーワード: -
 要旨: Enhancing the efficiency of water electrolysis, which can be severely impacted by the nucleation and growth of bubbles, is key in the energy transition. In this combined experimental and numerical study, in-situ bubble evolution and dissolution processes are imaged and compared to numerical simulations employing the immersed boundary method. We find that it is crucial to include solutal driven natural convection in order to represent the experimentally observed bubble behaviour even though such effects have commonly been neglected in modelling efforts so far. We reveal how the convective patterns depend on current densities and bubble spacings, leading to distinctively different bubble growth and shrinkage dynamics. Bubbles are seen to promote the convective instability if their spacing is large (≥ 4 mm for the present conditions), whereas the onset of convection is delayed if the inter-bubble distance is smaller. Our approach and our results can help devise efficient mass transfer solutions for gas evolving electrodes.

資料詳細

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言語: eng - English
 日付: 2022
 出版の状態: 出版
 ページ: -
 出版情報: -
 目次: -
 査読: -
 識別子(DOI, ISBNなど): DOI: 10.1016/j.electacta.2021.139616
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: Electrochimica Acta
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: -
ページ: 11 巻号: 403 通巻号: 139616 開始・終了ページ: - 識別子(ISBN, ISSN, DOIなど): ISSN: 00134686