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

高性能制氢装备突破规模化商用难题

  “2024年,我校化学化工学院副教授陶华冰带领团队研发的质子交换膜制氢电解槽取得突破性进展,获批国家能源局首台(套)重大技术装备,并成功走向市场。”4日,中国科学院院士、厦门大学党委书记张荣带来好消息。目前,该成果已成功应用在新疆首个综合能源站,并于近期再度斩获8000万元新订单,标志着我国在质

高性能制氢装备突破规模化商用难题

  “2024年,我校化学化工学院副教授陶华冰带领团队研发的质子交换膜制氢电解槽取得突破性进展,获批国家能源局首台(套)重大技术装备,并成功走向市场。”4日,中国科学院院士、厦门大学党委书记张荣带来好消息。目前,该成果已成功应用在新疆首个综合能源站,并于近期再度斩获8000万元新订单,标志着我国在质

高性能制氢装备突破规模化商用难题

  “2024年,我校化学化工学院副教授陶华冰带领团队研发的质子交换膜制氢电解槽取得突破性进展,获批国家能源局首台(套)重大技术装备,并成功走向市场。”4日,中国科学院院士、厦门大学党委书记张荣带来好消息。目前,该成果已成功应用在新疆首个综合能源站,并于近期再度斩获8000万元新订单,标志着我国在质

无需脱盐的海水制氢新法,朝“绿氢”工业迈出关键一步

科技日报记者 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。多孔N-Ni

镍泡沫负载催化剂研究取得新进展

近日,安徽理工大学力学与光电物理学院2022级光电系统与控制专业硕士研究生肖诚志、2023级光电系统与控制专业硕士研究生洪铜洲以共同第一作者身份在《应用催化B:环境与能源》发表论文,探讨了镍泡沫负载纳米结构电催化剂的研究进展及其展望。泡沫镍基电催化剂材料设计示意图 安徽理工大学供图在当前商业电解水领

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

自支撑异质双金属磷化物实现高性能电解盐水

随着日益增长的低碳减排需求,氢能受到广泛重视,利用可再生能源进行电解水制氢是目前众多氢气来源方案中碳排放较低的工艺。电解水技术主要由阴极氢析出反应(HER)和阳极氧析出反应(OER)组成。海水占地球水资源总量的96.5%,电解海水产氢将会大大降低传统电解水的成本。但是,海水电解的主要瓶颈在于海水中丰

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。 

研究通过铠甲催化剂表面电子限域效应实现高效酸性电解水制氢

近日,中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会和于良团队与中国科学技术大学教授路军岭团队、大连化物所高效电解水制氢研究组研究员俞红梅团队合作,发现铠甲催化剂表面富集的不对称π电子具有独特的限域效应,可同时提升表面限域铂(Pt)原子的活性和稳定性。

燃料电池,或让生活更美好

  近年来,随着经济的迅猛发展,我国对能源的需求日益增加。化石能源作为目前全球消耗的最主要能源,在给我们带来方便的同时,也对地球环境造成了严重污染。因此,开发可代替化石能源的清洁能源变得越来越重要。图1 环境污染 (图片来自网络)  燃料电池是一种能把燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能的装置,它是

稳定运行超1000小时,南开联合团队电催化水分解制氢研究新进展

  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,能够在每平方米5万安培的大电流密度下稳定运行超过

在酸性环境中极端稳定的高性能电催化剂

  氢能源是当前最具应用前景的高效清洁新能源技术。相比传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺和碱性电解水工艺,质子交换膜水电解装置具有启动速度快、氢气纯度高、产氢速率快、电流密度大和能量效率高等显著优势,有望成为下一代先进清洁制氢方法。然而,在酸性介质中非铂基催化剂一般很不稳定,活性金属成分容易在电解池操作过

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。                                                           

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

研究发明在酸性环境中极端稳定的高性能电催化剂

  氢能源是当前最具应用前景的高效清洁新能源技术。相比传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺和碱性电解水工艺,质子交换膜水电解装置具有启动速度快、氢气纯度高、产氢速率快、电流密度大和能量效率高等显著优势,有望成为下一代先进清洁制氢方法。然而,在酸性介质中非铂基催化剂一般很不稳定,活性金属成分容易在电解池操作过

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

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

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

类酸催化剂助力碱水电解制氢

  析氢反应(HER)是一种利用电力和催化剂,将水转化为氢气的技术。在碱性电解水制氢领域,钼镍合金催化剂因高活性、稳定性好,且成本低于贵金属,成为贵金属催化剂的有力替代者。但因其活性位点的不确定性,限制了高效钼镍合金碱性析氢催化剂的合理设计与开发。  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所团队制备了

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

研究开发出高温聚合物电解质膜燃料电池

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王素力和孙公权研究员团队,在基于合成气的高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)应用基础研究方面取得新进展,团队通过梯级电化学微环境设计,实现了宽范围一氧化碳比例的合成气在温和条件下的直接电化学转化,该工作为开发多源燃料驱动的燃料电池系统提供新思路。相关

电解水制氢研究又一突破

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,的

日车企致力减少铂催化剂用量

  日本车企将在未来加快技术攻关,减少铂作为催化剂的用量。此前,丰田和本田宣布将于2015年开始销售降低了成本的燃料电池车(FCV),但其价格仍然难以走进普通车的行列。   FCV低成本化的最后难关,是减少燃料电池催化剂中使用的铂(Pt)用量。丰田技术统括部新车推进组主任兼担当部长折桥信行表示,为实

用于高效质子交换膜组合再生燃料电池两性钛多孔传输层

  Science Advances:  第一作者:Ahyoun Lim通讯作者:Yung-Eun Sung, Jong Min  Kim and Hyun S. Park通讯单位:韩国首尔国立大学DOI:10.1126/sciadv.abf7866  背景随着温室气体排放导致的全球变暖变得越来越严

研究发现电催化剂有效存储和重复使用可再生能源

  两名来自加拿大卡尔加里大学的研究人员近日发现,使用一种高效的“电催化剂”可以将电能转化为化学能。使用这项技术,能源公司可以轻松地存储和再利用太阳能和风力发电。该项研究成果已发表于科学(Science)杂志上。   这一突破提供了相对便宜的方法存储和再利用由风力涡轮机和太阳能电池板所产生的电能。

“人造树叶”在水杯中制造氢燃料

  推动新能源发展的各种技术越来越受到关注,在全世界都在刮着哥本哈根旋风的时候,这一点更为明显。麻省理工学院的化学家发明了一种催化剂,可以利用太阳光把水变成氢气。如果该过程能扩大规模,它可以使太阳能成为主要的能量来源。更具意义的是,这种技术有可能适用于海水,那么我们的能源问题和水资源问题会有更多

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

“太阳能”装进瓶子里?“液态阳光”未来还可替代化石能源

  把“太阳能”装进瓶子里?位于兰州新区的全球首套规模化(千吨级)合成绿色甲醇示范装置,不仅可以回收二氧化碳,还能生产“液态阳光”,未来可替代化石能源。  “液态阳光”是利用太阳能等可再生能源产生的电力电解水生产“绿色”氢能、并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料,被形象地称为“液态阳光”。 

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