发布时间:2019-06-13 17:37 原文链接: 福建物构所电解水制氢研究取得新进展

  电解水制氢是实现可持续氢经济的一项重要能源技术。它能够由多种可再生能源转变的电能驱动实现清洁、快速、集中地生产高纯度的氢气,从而实现将时间、空间分布不均匀的可再生能源转换为稳定的化学能。电催化剂是提高电解水系统能源效率的关键部分。开发廉价、高性能的析氢和析氧催化剂是促进电解水系统大规模化应用的基础。

  在中国科学院战略性先导科技专项(XDB20000000)的资助下,中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员王瑞虎和南方科技大学教授梁永晔合作,报道了一种碳纳米管与钌掺杂二硫化钼的核壳结构析氢电催化剂,实现了在碱性1 M KOH电解质中仅需约50、140 mV的过电势便可分别驱动10, 100 mA cm-2的电流密度。结合理论计算表明,Ru原子能够取代MoS2晶格中Mo原子位置,并能够影响其邻近基平面S原子的电子结构性能,从而促使这些基平面S原子作为活性中心促进水分子的解离及氢原子的吸附/解吸产生氢气。此外,该材料的核壳结构有利于促进Ru-MoS2中基平面活性位点的有效暴露及催化过程中的快速电荷输运。该工作中报道的多级结构工程策略将对开发高性价比的层状过渡金属二硫化物电催化剂提供新的思路。上述工作发表于《先进科学》 (Adv. Sci. 2019, 6, 1900090)。

  此前,该团队以发展高性能Mo基析氢电催化剂为目标,先后开发了具有优异析氢催化活性及稳定性的MoP/CNT (Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1706523) 复合催化剂及自支撑MoP纳米线阵列型催化剂电极(Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1804600)。

相关文章

大连化物所发《能源快报》:提出锌金属电池双相电解液策略

近日,我所燃料电池研究部醇类燃料电池及复合电能源研究中心金属燃料电池系统研究组(DNL0313组)王二东研究员团队在水系锌金属电池电解液研究方面取得新进展。该团队提出双相电解液策略,有效抑制了锌金属负......

宁波材料所海水电解阳极腐蚀机理研究获进展

利用海水替代淡水进行电解制氢被认为是一种经济、可持续的技术。目前,海水电解存在着阳极稳定性差的问题,制约了其进一步的发展。研究发现海水中高浓度的Cl-会造成阳极的严重腐蚀,导致电极快速失效。因此,科学......

海水电解制氢大尺寸、高稳定阴极技术研究获进展

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......

新型电解水制氢系统填补国内空白

近日,国内首创最大单体电解水制氢设备3.2MPa,1500-2000Nm3/h碱性电解水制氢系统在江苏无锡隆重发布。该系统由大连理工大学梁长海教授团队研发设计,联合无锡华光环保能源集团股份有限公司实现......

新方案可提高光电化学分解水制氢技术经济性

德国一个研究团队日前在英国《自然·通讯》杂志上发表论文说,在光电化学分解水制氢过程中同时利用氢气生产高附加值的化学品,可以提高产出价值,增强该技术在经济上的可行性。光电化学分解水是清洁能源热门研究方向......

新技术提升光催化完全分解水制氢效率

中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李灿院士、李政博士后和李仁贵研究员等,在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展。团队确认了光催化完全分解水逆......

大连化物所发展出抑制光催化分解水制氢逆反应新技术

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、太阳能研究部中科院院士李灿、博士后李政和研究员李仁贵等,在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展......

大连化物所发展出抑制光催化分解水制氢逆反应新技术

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、太阳能研究部中科院院士李灿、博士后李政和研究员李仁贵等,在纳米颗粒光催化完全分解水制氢的逆反应(氢气和氧气复合生成水的反应)研究方面取得新进展......

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......

提升宽光谱捕光催化剂全分解水制氢的量子效率研究进展

近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所太阳能研究部研究员李灿,与研究员章福祥/副研究员祁育等,在利用宽光谱捕光催化剂构筑全分解水制氢体系研究中取得新进展。基于BiVO4可见光催化剂不同晶面双助......