告别昂贵铂金属:新型催化剂让清洁氢燃料成本大幅下降

清洁氢燃料一直被视为未来能源的重要组成部分,但其生产过程严重依赖昂贵的铂族金属,成本居高不下。华盛顿大学圣路易斯分校Gang Wu教授领导的团队成功开发出一种新型催化剂,在不使用铂金属的情况下实现了高效制氢,并在行业级条件下稳定运行超过1000小时。研究团队将磷化铼(Re2P)和磷化钼(MoP)结合在一起,创造了一种高效的复合催化材料。铼组件帮助氢气附着在催化剂表面并从表面释放,而钼则加速了碱性电解质中水的分解。当与镍铁阳极配对使用时,该系统的性能优于包括基于铂族金属材料在内的领先先进阴极。更令人印象深刻的是,这种催化剂在1和2安培每平方厘米的行业级电流密度下连续运行超过1000小时。这使其成为迄今为止为阴离子交换膜水电解器(AEMWE)开发的最耐用的无铂阴极之一。Wu教授指出,该催化剂在研究的电位范围内表现出最低的电阻,表明具有最快的氢吸附动力学。AEMWE技术利用来自可再生能源的电力将水分解为氢气和氧气,产生清洁氢燃料。Wu......阅读全文

朱胜利团队等开发新技术拓宽“海洋绿能”综合利用视野

   近日,天津大学教授朱胜利团队和南开大学教授程方益团队合作,发表在《先进功能材料》上的论文,提出一种高活性、低成本,在工业级电流密度下依然具有良好催化稳定性的催化剂——碳掺杂纳米孔磷化钴(C-Co2P),为海水电解大规模制氢提供了新视角。  “随着海水电解制氢研究的不断深入,一定会实现氢能、风能

CO2电解技术的研究与应用

研究背景CO2电解技术是一种具有广阔前景的化学品制备方法,它有望替代传统化工行业中依赖化石燃料衍生的原料制备过程。然而,要使这一技术经济可行,我们必须确保其能源效率达到50%以上,同时电解系统也能够稳定运行数千小时以上。目前,膜电极(MEA)技术路线备受瞩目,其中使用阴离子交换膜(AEM)更是展现出

日本新催化技术有望降低燃料电池成本

日本研究人员最近开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池车所需的氢燃料。这种电极能够电解水,在为燃料电池车服务的加氢站,如果用它来生产燃料,可以大幅降低成本。 燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。由于燃料电池车只

“铁”重组CP为绿色氢能注入新动力

总有一天,人们可以将水电解的氢和氧用作燃料,并成为供暖和照明的无限能源……这是一段出现在一个多世纪前的科幻小说中的“未来燃料”,如今已经触手可及,成为了我们生活中的现实。制备高效稳定的催化剂用于电解水反应。扬州大学供图氢能源汽车、氢燃料电池……越来越多的氢能源高科技产品进入了公众视野。如何才能获得这

研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

  加州大学洛杉矶分校亨利·萨姆厄里工程与应用科学学院的研究人员领导一个研究团队,开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。  加州大学洛杉矶分校材料科学与工程专业副教授,这项研究的首席研究员Yu Hu

研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

  加州大学洛杉矶分校亨利·萨姆厄里工程与应用科学学院的研究人员领导一个研究团队,开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。  加州大学洛杉矶分校材料科学与工程专业副教授,这项研究的首席研究员Yu Hu

苏企“揭榜挂帅”推进制氢产业

  昨天从2024年度江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金拟立项目公示清单上了解到,全省拟立项14项中,吴江区的苏州科润新材料股份有限公司、苏州云帆氢能科技有限公司、苏州铂氢新能源科技有限公司采取“项目+课题”的形式申报的“揭榜挂帅”项目,是全省唯一拟立项的“揭榜挂帅”项目,也是苏州市唯一进入公示清单

瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂

  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,一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料,致使价格昂贵,另一类价格较低但催化效率不高。  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

瑞士开发新型高效廉价电解水纳米催化剂

   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,一种催化效率高但需要使用贵金属铱材料,致使价格昂贵,另一类价格较低但催化效率不高。   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

电解水制氢催化剂非贵金属介绍

  构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)

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

纳米粒子打开清洁能源替代品大门

一种由镍、磷纳米颗粒组成的催化剂能有效地促使水分解出氢气。   更多廉价的清洁能源的出现可能将归功于一种新技术——以美国宾夕法尼亚大学雷蒙德·奇科(音译)教授为首的研究小组,近日发明了一种新型催化剂。这种由镍、磷纳米颗粒组成的催化剂能有效地促使水分解出氢气,而镍与磷是地球上常见且廉价的化学元素。这

使用聚合物薄膜电解槽制氢的工作原理和技术特点

聚合物薄膜电解槽制氢聚合物薄膜电解槽制氢(PEM),一些地方也称之为固体聚合物电解质(SPE)水电解制氢。该种原理不需电解液,只需纯水,比碱性电解槽安全,电解槽的效率可以达到85%或以上,但由于在电极处使用铂等贵重金属,薄膜材料也是昂贵的材料,故PEM电解槽目前还难以投人大规模的使用。 其工作的主要

合肥研究院发展出阴离子交换膜制备新方法

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所低温等离子体应用研究室助理研究员张呈旭等人采用等离子体方法在制备高性能阴离子交换膜方面取得新进展。相关研究成果近日发表在能源领域学术期刊《电源杂志》上(J. Power Sources, 2014, 272: 211)。  阴离子交换

质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制获进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组与美国Akron大学教授彭振猛、中国科学院上海应用物理研究所教授司锐合作,在质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制方面取得新进展。研究人员基于集团效应(ensemble effect)设计出一种铑原子掺杂的铂超细纳米线

质子交换膜燃料电池阴极催化剂研究取得进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院教授曾杰课题组与湖南大学教授黄宏文合作,研制了一种兼具优异的催化活性及稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。该成果以One-Nanometer-Thick PtNiRh Trimetallic Nanowires with

研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

  [导读] 加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。                                                           

制氢新突破——廉价高效“双金属”催化剂

  特拉华大学和哥伦比亚大学的研究人员制备出了一种廉价的双金属催化剂,该催化剂是由铜钛金属模拟贵金属铂的结构制备而成,其可以大大提高电解水制氢的效率,应用前景广阔。  德拉瓦大学的研究人员发现了一种廉价且高效的催化剂,可以将水转化为氢燃料,这使氢成为可持续能源更进一步。  “二氧化碳的排放使人们越来

气相色谱配套的氢气发生器按电解膜材料

随着国民经济的不断发展,近年来气相色谱仪这种分析仪器应用越来越普及,生产气相色谱仪气体发生器的厂家也随之增多,市场竞争变得更加激烈。另外近年原材料的价格也不断攀升,气体发生器的性能指标、产品质量更加参差不齐。下面仅就市场上常用的三种气体发生器(氢气发生器、空气泵、氮气发生器)的结构、特点做简单的分析

阴阳电极用同种催化剂-新型水分离器可200小时不间断制氢

  美国斯坦福大学研究人员日前发明了一种低成本水分离器,阴阳电极均采用同种催化剂氧化镍—铁,可一周七天每天24小时用水生产氢气和氧气,为交通和工业领域提供清洁、可再生的氢能源。该研究成果刊登在近日出版的《自然·通讯》杂志上。  这项研究的共同作者、斯坦福大学副教授崔毅(音译)说:“这种使用单一催化剂

美科学家采用传统化学方法制造出产环保氢催化剂

  据物理学家组织网1月26日报道,美国斯坦福大学和丹麦奥胡斯大学研究人员采用传统的化学方法,设计出一种用于制造清洁燃料氢分子(H2)的高效和环保的催化剂,这一催化剂还可广泛应用于现代工业制造化肥以及提炼原油转化成汽油。该研究成果刊登在最新一期的《自然》杂志上。   尽管氢是丰富的元素,但在自然界

新材料可延长制氢催化剂寿命

8月27日,记者从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院科研人员制备出超细铱钌纳米线材料,这为设计高效质子交换膜电解水催化剂提供了一种可行方法。相关论文发表于国际期刊《先进功能材料》。质子交换膜电解水(PEMWE)技术具有能量转换率高、产物氢气纯度高等优点,是一种前景广阔的制氢技术。阳极析氧反应(OE

石墨烯为材料的新催化技术有望降低燃料电池成本

  日本研究人员最近开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池车所需的氢燃料。这种电极能够电解水,在为燃料电池车服务的加氢站,如果用它来生产燃料,可以大幅降低成本。  燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。由于燃料电池车只排放少量的水,

电解池离子交换膜到底有什么用

离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有无机离子交换股,但其使用尚不普通)。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果都有不同之处。当前市场上离子交换膜种类繁多,也没有统一的分类方法。一般按膜的宏观结构分为三大类:  1. 非均相离子交换膜

阴离子交换树脂的简介

  阴离子交换树脂,指分子中含有碱性基团的离子交换树脂。在溶液中具有碱性,能以其羟离子交换溶液中的阴离子。可分为强碱性、弱碱性和强弱碱性混合体三类。  用于水的处理(包括硬水软化、高压锅炉水、无离子水、注射水、海水淡化等)废水中有害阴离子(如氰离子、硫氰酸离子等)的除去,稀有元素的提取,以及氨基酸、

什么是阴离子交换柱

阴离子交换器 又叫阴床,作用是用阴树脂中的氢氧根交换掉水中的其他阴离子.混合物通过阴离子交换柱,阴离子可以被吸附从而与其他物质分开,一般来说,阴离子交换柱的吸附剂应该呈阳性离子交换器分为:钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类,.离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(P

阴离子交换树脂的原理

反应如下:采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+N

简述阴离子交换剂类型

  根据交换基团碱性的强弱,阴离子交换剂可分为强碱型(其碱基解离常数>1×10-3)和弱碱型(其碱基解离常数

大连化物所质子交换膜燃料电池低铂电极材料研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所燃料电池系统与工程研究组研究员邵志刚团队设计制备了开管式PtCo合金纳米管阵列,并将其应用于质子交换膜燃料电池膜电极,相关研究成果发表在《纳米能源》(Nano Energy,DOI:10.1016/j.nanoen.2017.02.038)上。  质子交换膜燃料

质子交换膜燃料电池低铂电极材料研究获新进展

   近日,中科院大连化物所邵志刚研究员燃料电池系统与工程研究团队设计制备了开管式PtCo合金纳米管阵列,并应用于质子交换膜燃料电池膜电极,相关研究成果发表在英国纳米能源Nano Energy上。  质子交换膜燃料电池具有比能量高、启动速度快、转换效率高、环境友好等优点,是新能源技术的研究热点。膜电