告别昂贵铂金属:新型无铂催化剂让清洁氢燃料成本大幅下降
华盛顿大学圣路易斯分校的研究团队开发出一种新型无铂阴极催化剂,在阴离子交换膜水电解槽(AEMWE)中展现出超越铂基材料的性能,同时在工业级电流密度下运行超过1000小时。该研究发表于《美国化学会志》(JACS),为降低清洁氢燃料的生产成本开辟了新路径。 铂金属的高昂代价 将水转化为氢气是存储可再生能源的理想方式,氢本身可作为能源载体广泛应用于化工产业和制造业。然而,目前的阴离子交换膜水电解槽系统严重依赖铂金族金属(PGM)作为催化剂,这些材料价格高昂且资源有限,成为大规模制氢的主要经济障碍。 磷化铼-磷化钼复合材料 由吴刚教授领导的团队提出了创新解决方案。他们将磷化铼(Re2P)和磷化钼(MoP)两种材料结合成高效复合材料。铼组分有助于氢原子在催化剂表面附着和脱附,而钼则加快了碱性电解质中的水分解速度,两者协同作用显著提升了整体效率。 该催化剂与镍铁阳极配对后,系统性能超越了包括铂基阴极在内的尖端产品。在1安培/平方厘米和2安培......阅读全文
告别昂贵铂金属:新型无铂催化剂让清洁氢燃料成本大幅下降
华盛顿大学圣路易斯分校的研究团队开发出一种新型无铂阴极催化剂,在阴离子交换膜水电解槽(AEMWE)中展现出超越铂基材料的性能,同时在工业级电流密度下运行超过1000小时。该研究发表于《美国化学会志》(JACS),为降低清洁氢燃料的生产成本开辟了新路径。 铂金属的高昂代价 将水转化为氢气是存储可再生能
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
新型铂催化剂降低氢燃料生产成本
氢气生产成本高且在燃料电池中极易氧化,是发展氢能的两大阻碍。目前生产氢气一般使用以钯、铂和其他贵金属为主要成分的催化剂。俄罗斯南联邦大学化学家开发出一种新型铂催化剂,其中铂金含量大大降低,但效率显著提升。该研究成果刊登在《氢能国际期刊》上。 化学家和生物学家一直尝试使用镍或其他廉价金属的化合物
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、
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
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
电解水制氢催化剂应用
在宽pH范围内开发高效稳定的电解水制氢催化剂,对缓解能源危机具有重要意义。一种锚定在高熵稀土氧化物(HEREOs)空位上的Pt纳米颗粒(NPs),用于电解水高效制氢方法由南开大学杜亚平教授和香港理工大学黄勃龙教授等人首次报道。所制备的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表现出优异的电化学性能,在0
铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径
10月8日从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院金明尚教授团队与上海交通大学邬剑波教授、美国加州大学河滨分校殷亚东教授课题组密切合作,找到铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径。该成果以《调控铂催化剂表面实现高效电催化》为题,于10月6日发表在国际著名科学期刊《自然》上,它不仅从根本上探索应变
《自然》发表:找到铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径
记者10月8日从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院金明尚教授团队与上海交通大学邬剑波教授、美国加州大学河滨分校殷亚东教授课题组密切合作,找到铂催化剂晶格应变的精准、连续调节路径。该成果以《调控铂催化剂表面实现高效电催化》为题,于10月6日发表在国际著名科学期刊《自然》上,它不仅从根本上探索
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
研究发现磷化镍纳米粒子可为制氢反应提速
据美国每日科学网站近日报道,美国宾夕法尼亚州立大学化学教授雷蒙德·萨克领导的研究团队发现,由储量丰富且廉价的磷和镍构成的磷化镍纳米粒子可以成为制氢反应的催化剂,为该反应提速,最新研究将让更廉价的清洁能源技术成为可能,相关论文将发表在《美国化学会志》上。 为了制造出磷化镍纳米粒子,研究团队使
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
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
电解水制氢催化剂研究取得进展
氢能因具有高能量密度和无碳排放等特性,被认为是化石燃料的可持续替代品。由风能、太阳能等可再生能源驱动电解水制氢,被学界视为具有前景且可持续制备清洁氢燃料的方法。电化学水分解包含阳极析氧反应(OER)与阴极析氢反应(HER)两个核心反应。其中,铂基催化剂在酸性介质中展现出最高的内在活性,但其在质子交换
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
XRF用于氢燃料电池的质量控制
XRF用于氢燃料电池的质量控制 在减少碳排放的竞赛中,燃料电池技术发展迅速。锂离子电池技术和氢燃料电池系统都能助力有关减少世界二氧化碳排放的解决方案。 所有类型的燃料电池均包括三个基本组成部分:两个电极(负极和正极)以及夹在两个电极之间的电解质。为电动车提供动力的氢燃料电池由于使用质子导电聚
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)
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
改善水裂解方式,提高可再生能源的转换
华盛顿州立大学的研究人员已经找到了一种更有效地从水中生产氢气的方法,这对于可再生能源的生产和储存非常关键。 由机械与材料工程学院教授Yuehe Lin和斯科特 贝克曼领导的研究团队,利用低成本材料开发出了一种催化剂。它的性能与目前应用的、贵金属生产的催化剂一样,甚至优于它们。 该研究成果发表
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
法国新研究有望降低氢能源生产成本
氢能源是一种清洁的可再生能源,可以通过电解水制取。但电解水制氢需用铂作催化剂,这种贵金属的稀缺性制约了电解水制氢的长期发展,并使其成本居高不下。法国研究人员日前使用钴合成两种可以替代铂催化剂的新材料,从而使氢能源制取低成本化成为可能。 用于提高电解水效率的催化剂应像铂催化剂一样,具有活性高
新型催化剂点亮氢能储放未来
近日,中科院煤化所与国内多家科研机构合作,采用铂-碳化钼双功能催化剂实现对水和甲醇的高效活化,在低温下获得了极高的产氢效率。此催化体系有望作为下一代高效储放氢新体系得到应用。 氢能是一种公认的高热值清洁能源,高位发热值是汽油发热值的3倍,也被称为“能源货币”。氢燃料电池是当前最具潜力的新一代氢
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
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
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,
新型催化剂破解电解水制氢低效高耗能难题
记者31日从昆明理工大学获悉,该校冶金与能源工程学院徐瑞东教授团队联合东南大学、瑞士洛桑联邦理工学院、美国西北大学等机构学者合作,研发了一种新型非贵金属电催化材料,为解决碱性条件下电解水制氢效率低、能耗高的行业难题提供新方案,助力绿色氢能规模化生产。相关成果发表在《先进功能材料》上。电解水是绿色氢能
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
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科研团队,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,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究
加错试剂,迎来电解水制氢催化剂新突破
西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心教授孙立成团队开发了一种新型非贵金属催化剂CAPist-L1的制备工艺,即向溶液中人为引入不溶纳米颗粒,在常温、常压条件下通过简单浸泡法,一步合成非贵金属催化剂——CAPist-L1。日前,相关研究成果发表在《自然—催化》。 CAPist-L1材料呈现多孔的透气结
南开团队研制出高效电解水制氢催化剂
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科研团队,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,能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时,满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求,相关研究