浙大新成果:或可大规模降低新一代氢燃料电池汽车燃料成本!
2020-02-16来源求是新闻网
云南电力技术 2020年1期
来源:求是新闻网
氢气作为新一代清洁能源,具有无污染、燃烧值高、资源广泛的优势。氢气从哪儿来,最常见的方法就是通过水裂解产生氧气,进而形成氢气。这一电/光电催化析氧反应(OER)过程中,涉及四电子转移的复杂反应过程,具有反应动力学缓慢和较大的过电位,限制了整体的能量转换效率。
因此,科研人员研究出贵金属铱作为催化剂加速反应效率,但不可否认,铱的成本太高每克单价接近黄金的两倍。长久以来,科研人员想要找到廉价的替代品,然而研究成果往往整体催化效率较低且催化机理和活性位点难以捉摸。
近日,浙江大学化学工程与生物工程学院“百人计划”入选者侯阳研究员,通过仿生学的方法,设计并开发出一种单原子OER 催化剂,将高度分散的镍单原子锚定在氮-硫掺杂的多孔纳米碳基底上,用于高效电/光电催化水裂解析氧反应。这项成果被知名学术杂志《自然通讯》(Nature Communications)在线报道。
实验发现,该课题组研制的镍单原子锚定氮-硫掺杂的多孔纳米碳催化剂,相比市场上广泛应用的商业铱基催化剂,这种新型催化剂的过电位降低了大约5%,也就是说驱动反应的能量降低5%,同时成本降低了80%以上,并且稳定性大幅度提高,展现出工业级电解水制氢的潜能。