中国科大等基于自旋态精细调控实现高效电解水催化产氧

优化过渡金属氧化物的催化性能实现高效电解水,是当前能源化学领域的一个研究难点;调控电子强关联过渡金属氧化物的自旋态,是凝聚态物理领域的一个经典课题。当二者相遇,是否会碰出“火花”?近日,中国科学技术大学周仕明课题组、曾杰课题组与南开大学胡振芃课题组密切合作,在钙钛矿钴氧化物中为它们创造了相遇机会并成功捕获到它们碰撞出的“火花”。相关成果发表在5月17日出版的《自然·通讯》上(Nature Communications 7, 11510, 2016)。 研究表明,过渡金属氧化物的电解水催化性能与其晶体结构及电子结构密切相关。特别是对具有钙钛矿结构的过渡金属氧化物而言,电催化产氧性能与其过渡金属离子的3d电子中eg轨道有效填充数紧密相连。当eg轨道的有效电子填充约为1.2时,其催化性能达到最好。作为一种典型的电子强关联体系,钙钛矿过渡金属氧化物往往呈现出各种奇特的电子序态,其晶格、电荷、自旋和轨道各自由度之间相互关联。并且,这......阅读全文

我所制备限域MOF材料用于高性能电解水反应

近日,我所理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队与中国科学院宁波材料技术与工程研究所张涛研究员团队、浙江大学侯阳研究员团队在电解水材料设计中取得新进展,制备了限域环境下的NiFe MOF材料,实现了超低过电位(106 mV)和超高电解稳定性(大于150小时)的电解水过程。  电解水(o

电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?

  金属碳化物HER  氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并

大连化物所酸性条件下非贵金属电解水催化剂方面获进展

  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、太阳能研究部研究员韩洪宪和中科院院士李灿团队与日本理化学研究所教授(RIKEN)Ryuhei Nakamura研究团队合作,在酸性条件下非贵金属电催化分解水研究方面取得新进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem.

兆瓦级中压PEM电解技术实现商业化应用

  12月12日,中国华电集团有限公司(以下简称“中国华电”)“华瀚”-200型3.0MPa单堆兆瓦级PEM电解槽在华电青海德令哈3MW光伏发电PEM电解水制氢示范站成功投用。该PEM电解槽依托于中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)PEM电解水制氢技术,其打通了PEM制氢设备在关键

南开联合团队在电催化水分解制氢研究中取得进展

南开新闻网讯(通讯员 赵佳 记者 高雨桐)日前,南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学Federico Calle-Vallejo(费德里科 卡列—瓦列霍)教授团队在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂,能够在每平

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

快速获得铁基催化剂-电解水制氢研究获新进展

  近日,安徽工业大学材料科学与工程学院新能源材料团队在国际权威期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上发表了电催化水分解制氢最新研究成果,该研究可在室温条件下快速获得单元金属铁基催化剂。  据了解,电解水制取氢气是目前获取可再生清洁氢能源的有效方式之一,

“海水制氢联产淡水技术”通过科技成果评价

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515366.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会和副研究员刘艳廷团队开发的具有自主知识产权的“海水制氢联产淡水技术”在北京通过了由中国石油和化学工业联合会(以下简称“石化联合会”)组织的

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

我所研发出海水制氢联产淡水新技术

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202310/t20231019_6903916.html  近日,由我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心(509组群)邓德会研究员和刘艳廷副研究员团队围绕近岸/离岸海上风电制氢的需求,研发出一条以海水为原

我所与中国华电合作实现兆瓦级中压PEM电解技术商业化应用

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202312/t20231213_6942546.html  12月12日,中国华电集团有限公司(以下简称“中国华电”)“华瀚”-200型3.0MPa单堆兆瓦级PEM电解槽在华电青海德令哈3MW光伏发电PEM电解水制氢示范站

上海应物所成功研制百千瓦级固体氧化物电池电氢双向转换装置

近日,中国科学院上海应用物理研究所与南方电网广东广州供电局氢能源研究中心联合,攻克了双向可逆高温固体氧化物电池(RSOC)运行的全套技术和关键装备研发难题,成功研制出百千瓦级固体氧化物电池电氢双向转换装置,实现了一套装置即可完成制氢与发电、电力与氢气之间的高效转换。该装置目前已经在南方电网广东广州供

厉害了-储存可再生能源的技术手段有新突破

  记者从科技部网站获悉,瑞士保罗谢尔研究所(PSI)最近成功开发出一种可用于电解水获取氢气的高效纳米催化剂,不需要使用贵金属,因而价格低廉。  据悉,利用太阳能和风能发电,并用所获得的电能通过电解水生产氢气,是重要的储存可再生能源的技术手段。目前使用的加速电解水反应的催化剂有两类,一种催化效率高但

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

包信和院士:降碳减排,在流程工业上要动很大的脑筋

“我国流程工业大概排放了60%-70%的二氧化碳,是很大的一个量。”9月9日,中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和在参加2024浦江创新论坛分论坛“未来能源专题论坛”时指出,“未来做减碳这样的事情,流程工业上面要动很大的脑筋。”包信和院士。图片由主办方提供包信和在报告中介绍,2050年左右电气

科学家当“出题人”,打通实验室到生产的链条

“科学家要做产业,是非常难走的路,但也是必须去走的路。”在2024浦江创新论坛的分论坛“未来材料:交叉创新与可持续发展”上,中国科学院院士、北京科技大学新金属材料国家重点实验室主任、北京科技大学前沿交叉科学技术研究院院长张跃说道。张跃院士。图片由主办方提供自2020年提出“双碳”目标以来,我国全面加

新型催化剂材料可助力质子交换膜电解水制氢

华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队副教授刘鹏飞、教授戴升、教授杨化桂,开发了一种工况稳定、低贵金属载量负载的纳米团簇析氢电催化剂材料(PdHx-WCx),为设计质子交换膜电解水(PEMWE)负载电催化剂提供了新的见解。相关研究发表于《德国应用化学》。PEMWE技术具有制氢速率快、氢

新型催化剂可高效生产氢能源

  美国研究人员在新一期《先进能源材料》上报告说,他们研发出一种新型低成本电解水催化剂,有助于高效生产氢能源。   能源转换是发展清洁能源的关键。风能和太阳能发电都是间歇性的,而电网需要持续稳定的输入,因此风能和太阳能发电不能直接接入电网,而需要介质存储起来或转换成其他形式的能源。眼下最有前景的途径

科学家提出“亚稳相催化”设计策略

  工业大规模电解水制氢主要采用碱性电解水制氢技术,其制氢工艺简单,产品纯度较高,是颇具潜力的大规模制氢技术。然而,超高电流下,超低过电位与低成本之间的权衡仍是工业电解水制氢的挑战。在该研究领域,计算电化学方法、机器学习、电化学实验表征紧密结合,为设计高活性析氢电催化剂奠定了基础。  近日,中国科学

中国科大设计出一种基于钴纳米晶的电解水产氢催化剂

  近日,中国科学技术大学教授马明明课题组设计了一种由钴纳米晶自组装形成的纳米空心球,可以作为催化剂在中性水溶液中高效地催化电解水产生氢气,并且可以在大电流密度下长时间稳定工作。该研究成果在线发表在Angew. Chem. Int. Ed.(doi:10.1002/anie.201601367)上,

这项制氢难题,在福建这里被攻克

  发展新质生产力,科技创新是关键。科研院所是发展新质生产力的主阵地之一,为新兴产业发展和传统产业转型升级提供坚强的人才和技术支撑。今起,福建日报推出“加快发展新质生产力·走进科研院所”系列报道,报道我省各地科研院所立足新产业、新业态,为发展新质生产力提供创新成果;打好关键核心技术攻坚战,为发展新质

我所开发的煤化工废水制氢联产淡水中试装置开车成功

利用太阳能、风能等可再生能源产生的绿电,驱动电解水反应制氢,对解决我国能源短缺问题并实现“双碳”目标具有重要意义,但目前面临可再生能源与淡水资源地域分布不匹配,以及淡水资源紧缺的挑战。我国富煤、贫油、少气的能源结构决定了煤化工产业的重要地位。但煤化工行业在发展的同时也带来了环境问题,生产过程中产生大

中国科大研制白铁矿型电解水制氢电催化剂

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505283.shtm近日,受到在自然界酸性环境中能够稳定存在的白铁矿石的启发,中国科学技术大学高敏锐教授课题组研制了一种用于质子交换膜(PEM)电解池阴极析氢反应的白铁矿型催化剂,其可在1 A cm-2的

高产率、低功耗、高附加值,电解水制氢新进展!

近日,华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队在生物质氧化耦合低能耗电解水制氢领域取得新进展,相关研究发表于《化学》。利用可再生电力驱动的电解水制氢,是助力我国“双碳”目标实现的理想途径之一。电解水产氢与替代阳极产氧反应的生物质氧化反应进行耦合,可以构建低能耗的制氢系统,同时生产高附加值

高产率、低功耗、高附加值,电解水制氢新进展!

  近日,华东理工大学材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队在生物质氧化耦合低能耗电解水制氢领域取得新进展,相关研究发表于《化学》。  利用可再生电力驱动的电解水制氢,是助力我国“双碳”目标实现的理想途径之一。电解水产氢与替代阳极产氧反应的生物质氧化反应进行耦合,可以构建低能耗的制氢系统,同时生产

安培级电流下电解水催化剂超稳定性的原理

近日,大连化物所理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队与日本理化学研究所中村龙平教授团队在电解水材料设计中取得新进展,制备了尖晶石构型的Co2MnO4材料,实现了超高效安培级电流密度电解水活性,并同时实现在酸性环境中超长的电解稳定性。  制备高活性且在酸性环境中具备超长的电解稳定性非贵

安培级电流下电解水催化剂超稳定性的原理

近日,大连化物所理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队与日本理化学研究所中村龙平教授团队在电解水材料设计中取得新进展,制备了尖晶石构型的Co2MnO4材料,实现了超高效安培级电流密度电解水活性,并同时实现在酸性环境中超长的电解稳定性。  制备高活性且在酸性环境中具备超长的电解稳定性非贵

中石化首套质子交换膜电解水制氢示范站投用

11月8日,《中国科学报》获悉,近日中国石化首套质子交换膜(PEM)制氢示范站在所属燕山石化启动投用,标志着中国石化自主研发的国产PEM制氢设备打通了从关键材料、核心部件到系统集成的整套流程。此举为企业利用“绿电”制“绿氢”提供了可复制的技术和工程示范,对加快推进能源转型、促进北京市建立绿氢能源基地

质子交换膜电解水制氢有序化膜电极方面获进展

  近日,中国科学院上海高等研究院研究员杨辉团队在质子交换膜电解水制氢研究中取得重要进展。相关研究成果以Overall design of anode with gradient ordered structure with low iridium loading for proton exchan

低能耗、高性能高温电解水蒸气系统-氢生成率超过90%

  法国研究人员最新开发出一种通过高温电解水蒸气制取氢的系统,氢生成率超过90%,这套低能耗、高性能制氢系统有望降低制氢成本,为工业用氢和氢能源生产开辟新道路。  氢可以通过甲烷重整、电解水等方式制取。甲烷重整制氢虽然成本低,但工艺复杂,对化石能源消耗量大,并会产生大量二氧化碳;而电解水制氢尽管过程