电解水制氢有了长命命廉价催化剂

科技日报沈阳4月1日电 (记者郝晓明)中国科学院大连化学物理研讨所韩洪宪研讨员和李灿院士团队与日本理化学研讨所合作,研发出一种可在强酸条件下长命命电催化分解水的廉价电催化剂,并有望在大规模可再生动力制氢技能中应用。相关研讨成果日前宣布在《德国应用化学》上。

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干涸和气候变化的重要可再生动力策略。近年来,太阳能等可再生动力发电逐步成为大规模发电技能。使用光伏发电驱动电解水(PV-E)制氢,是现在最有期望的大规模使用可再生动力的制氢技能。在众多电解水技能中,质子交换膜电解水技能遭到广泛重视。可是,该技能在强酸条件下工作,大部分催化剂不安稳。现在,只有贵金属铱(Ir)能在质子交换电解水酸性环境下安稳工作,这极大地限制了PEM电解水技能的大规模应用。因此,开发可以取代贵金属的廉价、高效、安稳的电解水催化剂,对开展大规模低本钱PEM电解水制氢技能尤为要害。

据了解,中科院大连化物所研讨团队长时间致力于光催化、光电催化和电催化分解水制氢技能研讨及催化剂的开发。研讨过程中,科研人员基于前期的探究发现了 -MnO2( 型二氧化锰)在特殊电位窗口规模内,可完成强酸条件下安稳电催化水分解,并完成了8000多小时的长命命工作。此外,该合作研讨团队还使用原位光谱电化学等方法,体系研讨了这种催化剂在强酸性条件下电催化水分解反响的机理。

相关技能人员表明,非贵金属电催化剂在强酸条件下可以成为长命命分解水,为开展廉价、安稳、高效的分解水制氢催化剂开启了新的思路,也为清洁动力的开发和使用起到促进作用。