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2024-10-22 10:36:15

新型电化学水分解方法为氢气生产提供了快速 可持续的方法

导读 在拜罗伊特大学 Francesco Ciucci 教授的领导下,一支中德研究团队开发出了一种电化学分解水的新方法。这不仅加速了用于技术和工业的氢...

在拜罗伊特大学 Francesco Ciucci 教授的领导下,一支中德研究团队开发出了一种电化学分解水的新方法。这不仅加速了用于技术和工业的氢气生产,而且使其更具可持续性。研究人员在《自然纳米技术》上发表了他们的研究成果。

氢对技术和工业至关重要,因为它具有独特的性质:它是最轻的化学元素,具有极高的能量密度,并且是一种无排放燃料,因为水是其燃烧的唯一副产品。这使得氢成为一种极具吸引力的清能源。然而,它的生产仍然极其耗能。

氢气可通过电化学水分解产生,其中水中的电极受到电流作用。利用可再生电力通过电化学水分解实现节能且可持续的氢气生产,可显著提高这种能源的可持续性。

电化学水分解的最大挑战之一是所谓的析氧反应 (OER),这是一种缓慢的反应,水分子分解成各自的成分——氧气和氢气。使用贵金属催化剂可以加速 OER;然而,这些金属价格昂贵且稀缺,加速反应需要额外的能量(称为过电位)。

一个由来自中国各研究机构成员组成的研究团队解决了这一难题,该团队由拜罗伊特大学电化学能源系统电极设计系主任 Ciucci 教授领导。他们开发了一种创新的电化学水分解方法。

该方法采用原子分散的铱作为反应加速器,并将其与二甲基咪唑和钴铁氢氧化物结合。关键创新在于这些组件的几何排列,它们以平面外方向配置,从而优化性能和效率。