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铁合金电极助力电解水制氢技术

发布时间:2016-12-14 13:40浏览次数:
  澳大利亚新南威尔士大学日前发布报告称,该大学研究人员发明了一种新型电极,可以低成本、高效率地电解水,有望用于大规模生产清洁燃料——氢气。
 
  该技术采用了一种价格低廉、有特殊涂层的泡沫状材料,能使电解水产生的氧气气泡快速逸散,从而提高制取效率。相关论文发表在近期的英国《自然通讯》杂志上。
 
  研究人员说,这种电极是迄今在碱性电解质中产氧效率最高的电极。它使用镍和铁为原料,成本低廉、容易制造,不像其他电解水技术那样需要用珍贵的稀有金属作为催化剂和电极材料。
 
  在电解水的过程中,水在电流作用下被分解成氢气和氧气。产氧电极的效率低、成本高、需要消耗大量电力,是电解水制氢实现工业化生产的主要技术难关之一。
 
  研究人员采用了市面上常见的泡沫镍,用一种活性很高的镍铁合金催化剂对其进行电镀,制成电极。泡沫镍材料内部有许多微孔,直径约200微米,约为人类头发直径的两倍。超薄的镍铁合金镀层里面也有大量微孔,直径约50纳米。
 
  由于镀层和内部都充满微孔,新型电极的表面积非常大,有利于电解过程中生成的氧气的释放和逸散。氧气气泡逸散不够快,是一个降低电极利用率的普遍问题。
 
  研究人员表示,将进一步研究其中原理、优化性能,帮助早日实现低成本制氢。氢的燃烧产物是水,不会产生二氧化碳和其他污染物,是一种清洁高效的能源,如果能大规模低成本制取,将有助于满足世界日益增长的能源需求,同减少污染、遏制全球变暖。

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