催化可用廉价金属,电解水成本有望大跳水

水是自然界中相对丰富的资源。水,不仅维持人类在内的所有地球生命,而且,水还是廉价的工业原料,为人类制备出其他产品。比如,电解水可以生成氢气氧气,氢气正是人类未来的重要清洁能源。不过,当前技术还不过硬,电解水的成本太高。其中不仅大量耗能,而且催化剂的耗费也太大。

链科技小编今天介绍的是一种成本大降电解水催化剂。中国科学院大连化学物理研究所团队与日本理化学研究所合作,研发出一种可在强酸条件下长寿命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生能源制氢技术中应用,将电解水的成本拉下来。相关研究成果日前发表在《德国应用化学》上。

催化可用廉价金属,电解水成本有望大跳水

太阳曾被认为是取之不尽用之不竭的能量源泉,实际上也正是如此,地球上种类繁多的能源归根结底都是太阳能的转化形式,这包括化石类、生物类等。现在,氢燃料的制取首先需要一定能量,而这一能量可以是太阳能,因此氢燃料也俗称“液态阳光”,这一转化方式是应对未来化石燃料枯竭和气候变化的重要可再生能源策略,其基本方法是利用光伏发电驱动电解水(PV-E)制氢,是目前最有希望的大规模利用可再生能源的制氢技术。

在众多电解水技术中,质子交换膜电解水技术受到广泛关注。但是,该技术在强酸条件下工作,大部分催化剂不稳定。目前,只有贵金属铱(Ir)能在质子交换电解水酸性环境下稳定工作,极高的材料成本和高消耗极大地限制了PEM电解水技术的大规模应用。

催化可用廉价金属,电解水成本有望大跳水

该成果的研发单位多年致力于这项研究,逐渐积累了足够的技术经验,最终取得技术突破。这项成果的核心技术主要涉及催化剂,重点是光催化、光电催化和电催化分解水制氢技术研究及催化剂的开发。

科研人员经过长期探索发现了γ-MnO2(γ型二氧化锰)在特殊电位窗口范围内,可实现强酸条件下稳定电催化水分解,并实现了8000多小时的长寿命工作。非贵金属电催化剂在强酸条件下能够成为长寿命分解水,“贱金属”为发展廉价、稳定、高效的分解水制氢催化剂开启了新的思路,也为清洁能源的开发和利用起到促进作用。(白度搜一下链科技,排名前面的“链科技ChainTech”就是我)

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