华盛顿州立大学的研究人员已经找到了一种更有效地从水中制造氢气的方法 - 这是使可再生能源生产和储存可行的重要关键。
研究人员由机械与材料工程学院的Yuehe Lin和Scott Beckman教授领导，研制出一种低成本材料的催化剂。它的性能与用于该方法的贵金属催化剂相当或更好。
这项工作发表在“ 先进能源材料 ”杂志上。
储存清洁能源
能源转换是清洁能源经济的关键。由于太阳能和风能源仅间歇性地产生电力，因此迫切需要存储和节省电力的方法。
储存可再生能源最有希望的想法之一是利用可再生能源产生的多余电能将水分解为氧气和氢气; 然后可将氢气送入燃料电池车辆。
“电解水生产氢气是将电能转化为化学燃料的最环保方式，”华盛顿大学博士生Junhua Song表示。合成催化剂并完成大部分实验工作的学生。
能源，材料过于昂贵
然而，工业尚未广泛使用水分解工艺，因为所需的贵金属催化剂成本过高 - 通常是铂或钌。
许多分解水的方法也需要太多的能量，或者所需的材料分解太快。相反，工业通常使用基于化石燃料的工艺来为燃料电池生产氢气，从而产生有害的温室气体排放。
对于他们的催化剂，WSU研究团队将相对便宜的铜纳米颗粒添加到钴基骨架中。新催化剂能够比常用的贵金属催化剂更好地导电。它比现有的商业催化剂更好地产生氧气，并以相当的速率生产氢气。
催化剂建模，采用实验
研究人员使用理论建模和实验评估来证明和微调催化剂的有效性。
“建模有助于研究人员在原子水平上了解铜原子如何改善催化剂，这有助于精确选择和调整元素以提高性能，”Beckman说。
“研究团队为设计和改进用于制氢的非贵金属催化剂提供了新的视角，”林说。“这种催化剂将为开发高性能，电解氢生产应用铺平道路。”
研究人员正在寻找外部资金来扩大他们的工作。他们希望提高催化剂的稳定性和效率。
这项工作符合WSU的大挑战，这是一套针对大型社会问题的研究计划。它尤其与可持续资源的挑战及其在保护环境的同时满足能源需求的主题相关。
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