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在酸性條件下，通過充氧或曝氣的方法，氧氣在陰極會發生2e還原反應，如式所示，產生H2O2。在此過程中，氧氣首先溶解在溶液中，然后在溶液中遷移到陰極表面，在那還原成H2O2。而在堿性溶液中，氧氣發生反應如式所示，生成HO2-。：gladze等通過檢測氣體擴散電極孔中堿性介質，認為氧氣還原反應總是通過途徑產生HO2-和OH-。EnricBrillas等在此基礎上，提出在酸性介質下，HO2-的質子化生成了H2O2。
