大尺寸、高稳定阴极技术海水电解制氢
通过海上可再生能源进行电解海水制氢被科学家认定为未来获取“绿氢”能源的重要途径之一。然而,海上可再生能源(如风能、光伏、潮汐能等)具有波动性强、环境苛刻等特点,加之海水体系含有大量的Cl-以及其他细菌微生物等,需进一步提升电极材料。 中国科学院宁波材料技术与工程研究所氢能实验室针对发展海水电解制氢工业电流密度工况对阴极的高要求,开发了实用、成本低廉、可规模化放大的阴极,在工业电流密度下可以长时间、稳定地进行海水电解制氢。该研究提出了易重复、可放大、易批量生产的浸泡-电沉积法,用于合成尺寸达到10*10 cm2的Cu2S@NiS@Ni/NiMo阴极。复合阴极在碱性模拟海水和碱性海水中,电流密度达到1000 mA cm-2仅需要190mV和250mV的过电位。同时,超疏气的纳米阵列结构加速了气体产物的脱离,确保大电流工况下活性位点的稳定性。同时,在模拟新能源供电的波动测试中,电极在1500小时的运行中依然可以保持稳定。 该团......阅读全文
中国科大高效电解水制氢电极材料的设计与制备研究获进展
将可再生能源(如太阳能、风能、水位能等)以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料,而水作为氢的重要来源之一,从其提取出来的氢的总能量是地球化石燃料热量的9000倍。将水电解制氢涉及两个重要的基本反应,即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而,反
中石化首套自研兆瓦级PEM电解水制氢装置投产
12月14日,《中国科学报》从中国石化新闻办获悉,中国石化首套自主研发的兆瓦级质子交换膜(PEM)电解水制氢装置在燕山石化成功开车,产出合格高纯度氢气。该项目年产氢180吨,生产全过程实现零碳、零污染物排放,标志着中国石化质子交换膜电解水制氢成套技术实现工业应用,将有效助力我国氢能产业链发展。
中石化首套自研兆瓦级PEM电解水制氢装置投产
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491141.shtm 12月14日,《中国科学报》从中国石化新闻办获悉,中国石化首套自主研发的兆瓦级质子交换膜(PEM)电解水制氢装置在燕山石化成功开车,产出合格高纯度氢气。该项目年产氢180吨,生
地质氢:未来的绿能不是梦
提取地下氢气用作清洁燃料,这一尝试得到了美国能源部的大力推动,能源部下属高级能源研究计划署(ARPA-E)9月初宣布,将提供2000万美元资金用于推进地下矿物生产氢(所谓“地质氢”)的技术。英国《新科学家》杂志网站在近日的报道中指出,短短一年时间,地质氢从科学边缘走到清洁能源的舞台中央,引发了不少初
地质氢:未来的绿能不是梦
提取地下氢气用作清洁燃料,这一尝试得到了美国能源部的大力推动,能源部下属高级能源研究计划署(ARPA-E)9月初宣布,将提供2000万美元资金用于推进地下矿物生产氢(所谓“地质氢”)的技术。 英国《新科学家》杂志网站在近日的报道中指出,短短一年时间,地质氢从科学边缘走到清洁能源的舞台中央,引发了不
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物
金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方),由于磷原子的半径大(0.109 nm),磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似,但金属
日本研发出用纸屑等废弃物制氢技术-有望实现低成本制氢
日本大阪市立大学日前宣布,该校研究人员参与研发的一项新技术依靠类似植物光合作用的反应,用纸屑等废弃物制氢,有望实现低成本制氢。 大阪市立大学天尾丰等人与富士化学工业公司的研究人员受植物光合作用启发,在分解处理纸屑后获得的糖分中混入从植物叶片提取的叶绿素,并添加铂粉末作为催化剂。此后,让上述混合
谢和平院士:海水直接制氢海试已成功-能耗等同于淡水制氢
由于淡水资源紧缺,向大海要水是未来氢能发展的重要方向。但复杂的海水成分(约92种化学元素)导致海水制氢面临诸多难题与挑战,先淡化后制氢工艺流程复杂且成本高昂。 2022年11月30日,深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长谢和平团队在《自然》发表论文,以分子扩散、界面相平衡等物理力学与电化学相
我国首次!万吨级绿氢炼化项目实现全产业链贯通
6月30日,中国石化宣布,新疆库车绿氢示范项目顺利产氢,产出的氢气通过管道输送到中国石化塔河炼化、替代现有天然气化石能源制氢。至此,项目成功实现绿氢生产到利用全流程贯通,这也标志着我国首次实现万吨级绿氢炼化项目全产业链贯通。该项目制氢规模达到每年2万吨,是我国首个万吨级光伏绿氢示范项目。 新疆
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物
1973年,R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态,存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣,同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高,其电催化寿命较长。除碳化钨外,许多研究
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物
金属氮化物(TMNs)具有独特的物理和化学性质。一方面,氮原子的加入改变了母体金属d带的性质,导致金属d带的收缩,使得TMNs的电子结构更类似于贵金属(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半径小可以嵌套在晶格的间隙中,所以金属原子的排列总是保持紧密堆积或接近紧密堆积,赋予了TMNs较高的电子导电率。
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物
功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展,为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应,但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性,能够在自然环境中运作,但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硼化物
与金属磷化物类似,金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性,已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如,已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近,硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硒化物
硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素,硫在第三周期,硒在第四周期。因此这两个元素不仅一些有相似之处,也有不同点。类似的是,它们最外层都有6个电子和相似的氧化数。元素的最外层电子排布往往决定了这些元素形成的化合物的化学性质,这意味着相对于金属硫化物,金属硒化物对HER也有相似的活性。随着对
全球最大绿氢耦合煤化工项目开工
2月16日,中国石化在北京、呼和浩特、鄂尔多斯三地举行启动仪式,宣布中国石化在内蒙古第一个绿氢示范工程——内蒙古鄂尔多斯市风光融合绿氢示范项目正式启动开工。项目利用鄂尔多斯地区丰富的太阳能和风能资源发电直接制绿氢,年制绿氢3万吨、绿氧24万吨,就近用于中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目降碳减碳。该项
我国首次实现万吨级绿氢炼化项目全产业链贯通
6月30日,中国石化宣布,新疆库车绿氢示范项目顺利产氢,产出的氢气通过管道输送到中国石化塔河炼化,替代现有天然气化石能源制氢。至此,项目成功实现绿氢生产到利用全流程贯通,这也标志着我国首次实现万吨级绿氢炼化项目全产业链贯通。该项目制氢规模达到每年2万吨,是我国首个万吨级光伏绿氢示范项目。 据悉
全球最大光伏绿氢生产项目落户新疆库车
11月30日,中国石化在北京、新疆乌鲁木齐和库车三地举行云启动仪式,宣布我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动建设。这是全球在建的最大光伏绿氢生产项目,投产后年产绿氢可达2万吨。据介绍,新疆库车绿氢示范项目是国内首次规模化利用光伏发电直接制氢的项目,总投资近30亿元,
氢能研究丨新型复合材料助力高效光催化制氢
导读由于传统化石燃料等不可再生资源的广泛应用,环境污染和能源危机成为人类面临的两大问题。寻找解决能源短缺问题的有效途径已成为一个重要的研究课题。氢能被认为是一种清洁、可再生、环保的能源载体。在所有制氢方法中,光催化制氢是解决两大问题的有效方法之一。 近期,北京建筑材料科学研究总院与岛津分析中心合作,
钟南山:开展氢生物医学研究不能用工业制氢
中新网上海11月28日电 (记者 陈静)记者28日获悉,以线上直播等方式举行的“第七届全国氢生物医学大会”上,中国工程院院士、上海交通大学氢科学中心主任丁文江肯定了中国氢生物医学近十年的蓬勃发展。他指出,十几年的研究表明,氢对人类乃至生物界,起到非常积极的生物学作用。中国工程院院士、解放军长海医院烧
氨制氢储氢廉价简单-有望改变未来汽车燃料的格局
英国科学和技术设施委员会(STFC)的一个研究团队最新研究发现,通过对氨进行分解来制造氢气,不仅成本低廉,而且简单高效,为在现场实时按需制氢所面临的存储和成本方面的挑战,提供了一种可靠的解决办法。 很多人将氢气看作交通领域最好的替代燃料,但其安全性和如何可靠地存储一直是个问题,且建造加氢站的
美科学家研制氮化镓制氢,让光电催化水解制氢更快捷
2011年,美国科学家研制出了一种新的氮化镓—锑合金,其能更方便地利用太阳光将水分解为氢气和氧气,这种新的水解制氢方法不仅成本低廉且不会排放出二氧化碳。 科学家们在美国能源部的资助下,借用最先进的理论计算证明,在氮化镓(GaN)化合物中,2%的氮化镓由锑(Sb)替代,这样结合而成的新合金将拥有
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
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
无需脱盐的海水制氢新法出现
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494161.shtm 科技日报讯 (记者刘霞)澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究人员开发出一种新方法,可直接将海水分解成氢气和氧气,而无需脱盐。最新从海水中直接制取氢气的方法简单、可扩展,且比目前市场上的
无需脱盐的海水制氢新法出现
科技日报讯 (记者刘霞)澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究人员开发出一种新方法,可直接将海水分解成氢气和氧气,而无需脱盐。最新从海水中直接制取氢气的方法简单、可扩展,且比目前市场上的任何“绿氢”生产方法都更具成本效益。相关研究论文刊发于最近的《SMALL》杂志,朝真正可行的绿氢工业迈出了关键一步。 长期
海水制氢:重启蓝色能源的传说
电解水,将水分解成氢和氧,是一个简单而历史悠久的想法。现有电解水的技术大都基于纯水,而超过95%的地球水资源——海水少有关注。 近日,北京化工大学、美国斯坦福大学等合作在美国《国家科学院院刊》上发表题为“太阳能驱动的、持续稳定的海水分解制氢”的研究论文,展示了一种通过微纳结构化电极电解海水制氢
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,
上海硅酸盐所等在高温电解水蒸气制氢技术研究中获进展
近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员温兆银带领的团队面向高温电解水蒸气制氢的应用方向,在高温质子导体材料的基础研究和电解水蒸气制氢系统开发方面取得了重要进展,研制的管式高温电解堆连续运行超过1万小时。相关材料体系的研究结果国内外尚未见公开报道。 随着我国能源结构的多元化调整、分布式供能和燃料
上海高研院在质子交换膜电解水制氢有序化膜电极获进展
2020年,我国提出“双碳”目标:承诺将力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。要实现“碳达峰”与“碳中和”,能源的绿色低碳发展是关键。近年来,我国坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,大力支持氢能技术发展。 水电解制氢是指水分子在直流电作用下被解离生成氧气和氢气,分别从
法国开发出获取氢燃料的电解水新技术
法国国家科研中心最近开发出一种获取氢燃料的电解水新技术,可以大大降低氢燃料的生产成本。 该科研中心4月8日发表公报说,科学家们对普通电解槽进行改进,加装了传感器,以便准确测量温度、水压和电流强度。在这些仪器的帮助下,可以优化电解槽内的环境,从而获得尽可能多的氢。公报指出,这项技术的关键之处