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新的纳米材料可从海水中产生清洁能源氢气燃料

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cnBeta.COM 2021-09-14 21:46

来自海洋的氢气燃料可以成为化石燃料的一种丰富和可持续的替代物,但是这种潜在的动力源一直受到技术挑战的限制,包括如何实际收获它。中佛罗里达大学的研究人员首次设计了一种纳米级材料,可以有效地将海水分裂成氧气和清洁能源燃料--氢气。

将水分裂成氢气和氧气的过程被称为电解,直到现在有效地完成这一过程一直是一个挑战。

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研究人员开发了一种稳定和持久的纳米级材料来催化电解反应,如图所示

本月在《先进材料》杂志上介绍了UCF团队开发的用于催化反应的稳定且持久的纳米级材料。这一发展将为从海水中有效地生产清洁的氢燃料打开一个新的窗口。氢气是一种可再生能源,如果更便宜和更容易生产,可以在应对气候变化方面发挥重要作用。

氢气可以转化为电力,用于燃料电池技术,产生水作为产品,并形成一个整体的可持续能源循环。研究人员开发了一种薄膜材料,其表面的纳米结构由添加了或"掺入"铁和磷的硒化镍制成。这种组合提供了工业规模电解所需的高性能和稳定性,但由于系统内存在威胁效率的竞争性反应等问题而一直难以实现。

Yang是加州大学旧金山分校纳米科学技术中心的副教授

这种新材料以一种低成本和高性能的方式平衡了竞争性反应。利用他们的设计,研究人员实现了高效率和超过200小时的长期稳定性。双掺杂薄膜实现的海水电解性能远远超过了最近报道的最先进的电解催化剂的性能,并满足了工业中实际应用所需的苛刻要求。该团队将努力继续提高他们所开发的材料的电效率。他们还在寻找机会和资金,以加速和帮助这项工作的商业化。

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