摘要:在研究最近发表在《自然通讯,科学家从悉尼新南威尔士大学,格里菲斯大学,斯文本科技大学显示捕获氢通过分割它从氧在水中可以通过使用低成本铁和镍等金属作为催化剂,加快这个化学反应而需要更少的能量。然而,赵教授表示,就其本身而言,铁和镍并不是产生氢的良好催化剂,但它们在纳米尺度上的结合是“奇迹发生的地方”。

原标题:氢经济要来了:科学家们找到更便宜的方法来从水中制造氢能源

一个由瑞士联合大学领导的科学家团队展示了一种更便宜、更可持续的方法来制造氢动力汽车,这种汽车可能很快就不仅仅是一种新奇的东西了。

在研究最近发表在《自然通讯,科学家从悉尼新南威尔士大学,格里菲斯大学,斯文本科技大学显示捕获氢通过分割它从氧在水中可以通过使用低成本铁和镍等金属作为催化剂,加快这个化学反应而需要更少的能量。

地球上储量丰富的铁和镍将取代迄今为止被视为“水分解”过程基准催化剂的贵金属钌、铂和铱。

新南威尔士大学化学学院的赵川教授说,在水的分裂过程中,两个电极对水施加电荷,使氢从氧中分裂出来,作为燃料电池的能量。

他说:“我们所做的就是在电极上涂上催化剂,以减少能源消耗。”“在这种催化剂上有一个微小的纳米级界面,铁和镍在原子层面相遇,成为分裂水的活性位点。在这里,氢可以从氧中分离出来作为燃料,而氧可以作为一种环保的废物被释放出来。”

2015年,赵教授的团队发明了一种镍铁电极,以创纪录的效率产生氧气。然而,赵教授表示,就其本身而言,铁和镍并不是产生氢的良好催化剂,但它们在纳米尺度上的结合是“奇迹发生的地方”。

“纳米级的界面从根本上改变了这些材料的性质,”他说。“我们的研究结果表明,镍铁催化剂在制氢方面与铂铁催化剂一样活跃。

“另一个好处是,我们的镍铁电极可以同时催化氢和氧的生成,因此,我们不仅可以利用地球上丰富的元素来降低生产成本,而且还可以降低生产一种催化剂而不是两种催化剂的成本。”

快速浏览一下今天的金属价格,就会明白为什么这可能是加速向所谓的氢经济过渡所需要的改变游戏规则的手段。铁和镍的价格分别为每公斤0.13美元和19.65美元。相比之下,钌、铂和铱的价格分别为每克11.77美元、42.13美元和69.58美元——换句话说,贵了数千倍。

赵教授表示:“目前,在我们的化石燃料经济中,我们有转向氢经济的巨大动力,这样我们就可以把氢作为地球上储量丰富的清洁能源载体。”

“我们谈论氢经济已经有很长时间了,但这一次,它似乎真的要来了。”

赵教授表示,如果这种水分解技术进一步发展,有一天可能会出现氢燃料加油站,就像今天的加油站一样,你可以在那里用这种水分解反应产生的氢气给氢燃料电池汽车加油。与锂电池驱动的电动汽车相比,燃料补给只需几分钟就能完成。

“我们希望我们的研究可以被这样的空间站用来制造他们自己的氢,使用可持续的资源,如水、太阳能和这些低成本但高效的催化剂。”

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