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新型低成本非贵金属电解水催化剂实现18.55%转换效率

氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、易制备的高性能非贵金属电解水催化剂,有效降低电极上析氧反应(OER)和析氢反应(HER)的过电位,实现在低槽压下的大电流产氢。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组致力于高性能非贵金属电催化剂的设计、可控构筑与催化机制研究。他们近年在非贵金属电解水催化剂高本征活性位点的设计与调控、高密度高活性有效催化位点的设计与可控构筑、基元反应导向的高活性位点组合设计、高速传荷与传质的三维网络结构电极设计等方面取得了系列进展(ACS Nano, 2016, 10, 851; J. Am. Chem. ......阅读全文

化学所开发出新型高效电解水催化剂

  氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,因而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和

Ni3Se4@NiFe水滑石纳米片的制备及其全解水研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员李越课题组在分级异质结构Ni3Se4@NiFe 水滑石纳米片(LDH)的制备及其全解水研究方面取得新进展,相关研究结果发表在Nanoscale Horizons (DOI:10.1039/x0xx00000x)上。  随着能源危机和环境问题的

大连化物所电解水制氢研究取得进展

  近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所基础国家重点实验室和太阳能研究部研究员李灿领导的团队开发的新一代电解水催化剂,在苏州竞立制氢设备有限公司及考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司制造的规模化碱性电解水制氢中试示范工程设备上实现了稳定运行。经过在额定工况条件下长时间的运行验证,电解水

非贵金属析氢催化剂研究获进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)与材料系双聘研究员陈乾旺课题组发现,氮掺杂石墨烯层包覆的合金粒子作为酸性条件下电解水制氢(HER)催化剂,表现出优异的性能和循环稳定性。相关研究成果以Non-precious alloy enca

Mo掺杂Ni2P电催化析氢电极纳米材料研究中获进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组,在电催化析氢电极材料的构筑及应用方面研究取得进展,相关研究结果发表在Nanoscale上,文章被遴选为当期的Inside back cover。  氢能作为无污染的生态清洁能源,备受关注。电解水制氢是实现工业化、廉价

全球首套规模化太阳燃料合成项目试车成功

  1月17日,全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范项目在兰州新区绿色化工园区试车成功。这标志着将太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产迈出了第一步。  该项目采用中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队开发的两项关键创新技术:高效、低成本、长寿命规模化电催化分解水制氢技术和廉价、高选择性、高稳定

高研院等在质子交换膜电解水制氢研究中取得进展

  发展氢能的“初心”是基于可再生能源的电解水绿色制氢,但高的贵金属催化剂用量是质子交换膜电解水制氢成本居高不下的主要原因之一。中国科学院上海高等研究院杨辉团队与美国凯斯西储大学戴黎明课题组合作在氢能源研究领域取得新进展,发展了碳缺陷驱动的铂原子团自发沉积新方法,实现了电解水制氢阴极Pt用量大幅降低

全球首套规模化太阳燃料合成示范项目试车成功

  1月17日,全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范项目在兰州新区绿色化工园区试车成功。该项目迈出了将太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产的第一步。  太阳燃料合成是指利用太阳能、风能、水能等可再生能源发电,进而电解水制备绿氢、将二氧化碳加氢转化制甲醇等液体燃料,把可再生能源存储在液体燃料中。简

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

表面可控的IrOx纳米材料 具有优异的电催化分解水的性能

  氢能是最有前途的绿色能源形式之一,而水的电催化分解是得到高纯度氢的理想过程。近些年来,人们发现利用固体聚合物电解质膜在酸性介质中进行水的电解能使得氢气的生产和分离变得更加容易。因此,对于在酸性介质中具有高活性和寿命的金属Ir基电解水催化剂的研究和开发也引起许多科研工作者的关注。已有的研究表明,含

福建物构所酸性介质中电催化全解水研究取得新进展

  氢能是最有前途的绿色能源形式之一,而水的电催化分解是得到高纯度氢的理想过程。近些年来,人们发现利用固体聚合物电解质膜在酸性介质中进行水的电解能使得氢气的生产和分离变得更加容易。因此,对于在酸性介质中具有高活性和寿命的金属Ir基电解水催化剂的研究和开发也引起许多科研工作者的关注。已有的研究表明,含

科学家开发出高效电解水催化剂

  中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究,并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。  据了解,限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧

全球燃料电池加快产业进程 迎来四大发展趋势

  近年来,全球经济发展迅速,对能源的需求越来越大。伴随着经济的发展,环境问题显得越来越突出,急需寻找到一种可以代替能源又环境污染小的经济发展方式。燃料电池行业便应运而生,早在50世纪年代50年代初,熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。其它种类

2013年世界科技发展回顾:能源环保篇

  美 国   最大载人太阳能飞机横穿美国,太阳能电池光电转化率攀高,低温制造晶体硅,研制可拉伸或折叠电池,新催化剂让制氢过程排放近零。   5月3日,世界最大载人太阳能飞机“太阳驱动”号从旧金山升空后于7月6日抵达纽约,完成横穿美国飞行。   6月,莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学研制出一款基于

高效非贵金属析氢电催化研究获进展

  复旦大学材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于《先进材料》。  氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源,被科学家和大众寄予了很高的期望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,但析氢反应所需过电位较高,需要

大连化物所等“液态太阳燃料合成示范项目”通过成果鉴定

  10月15日,千吨级“液态太阳燃料合成示范项目”在甘肃省兰州新区通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,该项目由中国科学院大连化学物理研究所研发、兰州新区石化产业投资集团有限公司建设和运营、华陆工程科技有限责任公司设计。鉴定委员会专家认为:液态太阳燃料合成示范项目集成创新液态太阳燃料合成

析氢反应电催化剂研究:新材料替换铂金

  复旦大学26日发布,该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络  氢能原料丰富、燃烧值高、零污染,被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,这就是析氢反应。但

哈工大在光催化分解水制氢研究方面取得新进展

  氢能已被普遍认为是一种理想、无污染的绿色能源,其燃烧值高且燃烧后唯一的产物是水,对环境不会造成任何污染,因此,氢能开发是解决能源危机和环境问题的理想途径。在众多氢能开发的手段和途径中,通过光催化剂,利用太阳能光催化分解水制氢是最为理想和最有前途的手段之一;而开发高效、廉价的实用光催化剂是实现

科研人员开发出一系列电化学制氢纳米电催化剂

  氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源,因具有高质量能量密度、燃烧产物无污染、利用率高等优点,受到世界各国高度重视,被誉为21 世纪最理想的新能源。电解水制氢是一种重要的制氢技术,但在实际制氢过程中,制氢效率较低。因此,科学家们一直致力于研发高性能电解水催化剂,以期实现高效制氢。  中国科学院青岛

中性水全分解的“双面神” 三元纳米片电催化剂出炉

  氢能作为一种能量高、洁净的可再生能源受到广泛关注。通过电化学水解制备氢气是当前研究热点之一。近年来,全水解电极催化剂的设计制备取得了瞩目的研究成果。然而,寻找能在中性水电解质中同时展现高活性、高稳定性的水氧化和还原非贵金属电催化剂仍然是电解水制氢研究领域的一大挑战。  近日,中国科学技术大学教授

我国学者在电解水析氢催化材料研究领域取得新进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:51871160,51671141,51471115)等资助下,天津大学新能源材料研究所杜希文、刘辉团队利用传统的物理加工工艺在银纳米晶中形成高密度堆垛层错,使得不具备催化活性的银转变成高析氢催化活性的材料。研究成果以“A Silver Catalyst Acti

二硫化钼2H-1T相边界在催化析氢中的重要作用

  氢能作为一种理想的绿色能源,是世界各国发展的战略和科学研究的热点。而通过电解水来制氢,有效且可再生循环,其关键在于催化剂。近年来,二硫化钼催化剂由于其催化活性高、稳定性好、资源丰富、成本低等特点在析氢反应中崭露头角。单层二硫化钼是由两层硫原子将一层钼原子夹杂在中间形成类似三明治的结构,是一个具有

我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂

  氢能是一种能量高、洁净的可再生能源,通过电化学水解制备氢气是当前的研究热点之一。近期,中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授团队合作,研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂,展现出工业级的优异电解水制氢潜能。国际学术期刊《德国应用化学》日前发表了该研究成果。  近年来,国际学界在全水

德发明太阳能电解水制氢新工艺

  德国柏林的赫尔姆茨太阳能燃料研究所研究人员应用特殊纳米材料,日前发明了高效利用太阳能制氢新工艺。这种纳米材料可以使太阳能转化为电能的效率达到80%。  新工艺采用的是水电解原理。在中学课堂上我们就知道,将两根电极插入水中,在电磁场作用下,水可以分解成氢气和氧气。氢是一种可以存储的能源,氢燃料电池

室温电化学水汽变换制备高纯度氢气

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会团队首次提出并实现了一种高能量效率制备高纯氢气(>99.99%)的新策略:室温电化学水汽变换(EWGS)反应。相关结果以全文形式发表在《自然-通讯》(Nat. Commun.)上。  氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁

科研人员实现室温电化学水汽变换制备高纯度氢气

   近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会研究员团队首次提出并实现了一种高能量效率制备高纯氢气(>99.99%)的新策略:室温电化学水汽变换(EWGS)反应。相关结果全文发表在《自然-通讯》(Nat. Commun.)上。  氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。目前,水汽

中国氢燃料电池汽车驶入快车道

   科技部部长万钢近日有关氢能燃料电池汽车发展的讲话引起了业内广泛关注。他在题为“未来出行——氢燃料电池及智能车辆技术”国际研讨会上表示,氢能燃料电池目前在寿命、可靠性、使用性能上基本达到车辆使用要求,中国已初步掌握了相关核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台。未来要加

聚焦氢能燃料电池技术

  近日,主题为“氢能燃料电池技术”的西苑沙龙会议在京召开。与会专家对氢能燃料电池技术的发展现状、应用前景、技术瓶颈以及发展趋势等进行了深入、广泛的研讨,对我国氢能燃料电池技术在关键技术、示范和产业化应用等方面与发达国家间存在的差距进行了分析,提出了未来发展目标和技术路线,同时,针对我国燃料电池技术

制氢加氢“子母站”建设规划浅析

  当前,我国能源危机和环境污染问题日益突出,调整产业结构、提高能效的压力进一步扩大,能源的发展面临着一系列的问题和挑战。氢能源具有无污染、零排放、噪声低、可持续、只生成水的特殊优势,被认为是21世纪重要的二次能源,成为各国能源战略转移和研究的重点。加氢站是氢能供应的重要保障。总体而言,加氢站建设将