您现在的位置是:首页 >财经 > 2020-10-28 17:07:41 来源:

开发经济高效的制氢电催化剂

以氢汽车为代表的促进氢经济的关键是以可承受的价格生产用于发电的氢。氢的生产方法包括捕获副产物氢,重整化石燃料和电解水。尤其是水电解是一种生产氢气的环保方法,其中催化剂的使用是决定效率和价格竞争力的最重要因素。但是,水电解装置需要铂(Pt)催化剂,在加速制氢反应和增强长期耐用性方面表现出无与伦比的性能,但是成本较高,与其他方法相比在价格上没有竞争力。

有一些水电解装置,其电解质可溶于水并允许电流流动而变化。例如,即使使用由过渡金属制成的催化剂代替昂贵的基于Pt的催化剂,使用质子交换膜(PEM)的装置也显示出高的氢生成反应速率。因此,针对用于商业化目的的技术进行了大量研究。虽然研究一直集中在实现高反应活性上,但是相对地忽略了对增加在电化学环境中容易腐蚀的过渡金属的耐久性的研究。

韩国科学技术研究院(KIST)宣布,由氢燃料电池研究中心的Sung-Jong Yoo博士领导的团队开发了一种具有长期稳定性的过渡金属制成的催化剂,可以提高制氢效率通过克服非铂催化剂的耐久性问题而无需使用铂。

该研究小组通过喷雾热解工艺向低成本的过渡金属磷化钼(MoP)中注入了少量的钛(Ti)。由于钼价格便宜且相对容易处理,因此钼被用作能量转换和存储设备的催化剂,但其缺点包括容易腐蚀,因为它易于氧化,因此容易腐蚀。

在KIST研究小组开发的催化剂的情况下,发现每种材料的电子结构在合成过程中都已完全重组,并且产生了与铂相同水平的析氢反应(HER)活性。催化剂。电子结构的变化解决了高腐蚀性问题,从而使耐久性比现有的过渡金属基催化剂提高了26倍。预期这将极大地加速非铂催化剂的商业化。

KIST的Yoo博士说:“这项研究意义重大,因为它改善了基于过渡金属催化剂的水电解系统的稳定性,这一直是其最大的局限。我希望这项研究能够提高H2O的析氢反应效率。过渡金属催化剂达到铂催化剂的水平,同时提高了稳定性,将有助于更早地实现环保型氢能源生产技术的商业化。”