壽命超8000小時 國內(nèi)開發(fā)出電解水制氫廉價催化劑
OFweek氫能網(wǎng)訊:4月1日,中國科學院大連化學物理研究所官網(wǎng)消息顯示,催化基礎(chǔ)國家重點實驗室、太陽能研究部韓洪憲研究員、李燦院士團隊與日本理化學研究所(RIKEN)Ryuhei Nakamura教授研究團隊合作,在酸性條件下非貴金屬電催化分解水研究方面取得新進展,相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學》(Angew. Chem.Int.Ed.)上。
將太陽能轉(zhuǎn)化為俗稱“液態(tài)陽光”的“太陽能燃料”,是應(yīng)對未來化石燃料枯竭和氣候變化的重要可再生能源策略。近年來,太陽能等可再生能源發(fā)電逐步成為最為廉價的發(fā)電技術(shù),利用光伏發(fā)電驅(qū)動電解水(PV-E)制氫,也被視為目前最具可行性的大規(guī)?稍偕茉粗茪浼夹g(shù)之一。
在眾多電解水技術(shù)中,質(zhì)子交換膜(PEM)電解水技術(shù)受到廣泛關(guān)注。但在強酸條件下工作,該技術(shù)中大部分催化劑不穩(wěn)定,只有貴金屬IrOx能在PEM酸性環(huán)境和陽極極化條件下穩(wěn)定分解水,極大地限制了PEM電解水技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。
因此,開發(fā)能夠取代貴重金屬Ir的廉價、高效、酸性穩(wěn)定的析氧(OER)催化劑,對發(fā)展PV-PEM大規(guī)模制氫技術(shù)尤為重要。
中科院大連化物所研究團隊中的太陽能研究部,長期從事光催化、光電催化和電催化分解水技術(shù)研發(fā)。在開發(fā)工作中,科研人員發(fā)現(xiàn)γ-MnO2在特殊電位窗口范圍內(nèi),可實現(xiàn)酸性條件下穩(wěn)定的水分解性能,并實現(xiàn)超8000小時的穩(wěn)定性測試。
合作研究團隊利用原位光譜電化學等分析方法,系統(tǒng)地研究了γ-MnO2在酸性條件下電催化水氧化反應(yīng)的活性、穩(wěn)定性等問題,確定了γ-MnO2酸性條件下分解水的活化、水氧化反應(yīng)和腐蝕失活反應(yīng)的三種電勢相關(guān)性。
實驗表明,控制電解水反應(yīng)在一定的OER電位窗口范圍內(nèi)進行是γ-MnO2在酸性條件下穩(wěn)定工作的一個必要條件。這一工作為發(fā)展能夠取代IrOx的過渡金屬基的廉價、穩(wěn)定高效的OER電催化劑提供了新的思路。
目前,該工作已獲得國家自然基金委項目、科技部重點研發(fā)計劃納米科技專項、RIKEN國際項目助理研究計劃(IPA)等資助。
請輸入評論內(nèi)容...
請輸入評論/評論長度6~500個字
最新活動更多
- 1 全球綠氨規(guī)劃產(chǎn)能已超4200萬噸,中國第一,澳洲第二,印度第三
- 2 近期中國電解槽市場有哪些新變化?
- 3 從部委文件看政策:氫基能源是國家接下來大力培育的新能源產(chǎn)業(yè)
- 4 綠色氫氨醇成氫能當紅炸子雞,后續(xù)預(yù)計還會有政策文件加持
- 5 國內(nèi)綠氫制SAF項目技術(shù)呈現(xiàn)兩個階段特征
- 6 廣東殺瘋了!一周連收兩大氫能項目
- 7 氫能行業(yè)2025年中期策略:船舶綠色燃料場景突破,看好綠氫運營及設(shè)備商
- 8 歐洲新國家補貼框架生效:歐洲綠色氫氨醇項目將迎來20-40%降本
- 9 工業(yè)顯微鏡解決方案 | 蔡司顯微技術(shù)賦能氫能產(chǎn)業(yè)升級
- 10 風電正在成為綠氫降本的突破口