催化可用廉價金屬,電解水成本有望大跳水

水是自然界中相對豐富的資源。水,不僅維持人類在內的所有地球生命,而且,水還是廉價的工業原料,為人類製備出其他產品。比如,電解水可以生成氫氣氧氣,氫氣正是人類未來的重要清潔能源。不過,當前技術還不過硬,電解水的成本太高。其中不僅大量耗能,而且催化劑的耗費也太大。

鏈科技小編今天介紹的是一種成本大降電解水催化劑。中國科學院大連化學物理研究所團隊與日本理化學研究所合作,研發出一種可在強酸條件下長壽命電催化分解水的廉價電催化劑,並有望在大規模可再生能源制氫技術中應用,將電解水的成本拉下來。相關研究成果日前發表在《德國應用化學》上。

催化可用廉價金屬,電解水成本有望大跳水

太陽曾被認為是取之不盡用之不竭的能量源泉,實際上也正是如此,地球上種類繁多的能源歸根結底都是太陽能的轉化形式,這包括化石類、生物類等。現在,氫燃料的製取首先需要一定能量,而這一能量可以是太陽能,因此氫燃料也俗稱“液態陽光”,這一轉化方式是應對未來化石燃料枯竭和氣候變化的重要可再生能源策略,其基本方法是利用光伏發電驅動電解水(PV-E)制氫,是目前最有希望的大規模利用可再生能源的制氫技術。

在眾多電解水技術中,質子交換膜電解水技術受到廣泛關注。但是,該技術在強酸條件下工作,大部分催化劑不穩定。目前,只有貴金屬銥(Ir)能在質子交換電解水酸性環境下穩定工作,極高的材料成本和高消耗極大地限制了PEM電解水技術的大規模應用。

催化可用廉價金屬,電解水成本有望大跳水

該成果的研發單位多年致力於這項研究,逐漸積累了足夠的技術經驗,最終取得技術突破。這項成果的核心技術主要涉及催化劑,重點是光催化、光電催化和電催化分解水制氫技術研究及催化劑的開發。

科研人員經過長期探索發現了γ-MnO2(γ型二氧化錳)在特殊電位窗口範圍內,可實現強酸條件下穩定電催化水分解,並實現了8000多小時的長壽命工作。非貴金屬電催化劑在強酸條件下能夠成為長壽命分解水,“賤金屬”為發展廉價、穩定、高效的分解水制氫催化劑開啟了新的思路,也為清潔能源的開發和利用起到促進作用。(白度搜一下鏈科技,排名前面的“鏈科技ChainTech”就是我)

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