中日学者研发电解水制氢新型催化剂:便宜_能用8千小时(催化劑強酸電解水)
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2024-07-21
将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,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。近年来,太阳能等可再生能源发电逐步成为大规模发电技术。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……
将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料”,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。近年来,太阳能等可再生能源发电逐步成为大规模发电技术。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,这极大地限制了PEM电解水技术的大规模应用。因此,开发能够取代贵金属的廉价、高效、稳定的电解水催化剂,对发展大规模低成本PEM电解水制氢技术尤为关键。
据了解,中科院大连化物所研究团队长期致力于光催化、光电催化和电催化分解水制氢技术研究及催化剂的开发。研究过程中,科研人员基于前期的探索发现了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。此外,该合作研究团队还利用原位光谱电化学等方法,系统研究了这种催化剂在强酸性条件下电催化水分解反应的机理。
相关技术人员表示,非贵金属电催化剂在强酸条件下能够成为长寿命分解水,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。
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(来源:科技日报)