谢和平院士团队海水制氢新突破,再登Nature子刊

文摘   2024-10-17 08:00   中国香港  

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在能源转型和可持续发展的大背景下,海水制氢作为一种清洁、高效的能源转换方式,受到了全球科研人员的广泛关注。近日,谢和平院士团队在这一领域取得了重大突破,他们的研究成果以题为《Redox-mediated decoupledseawater direct splitting for H2 production》再次登上了国际顶级学术期刊《Nature Communications》。

不同于2022年11月谢和平院士团队在Nature正刊上提出的相变迁移海水直接电解制氢颠覆性原理技术,该研究是谢和平院士团队围绕海水中的氯离子引发副反应和电极腐蚀现象,提出的另一种新的解耦式海水直接电解制氢策略。论文系统研究了铁氰酸根/亚铁氰酸根电对([Fe(CN)6]3−/4−)在真实海水体系下可逆氧化还原特性,探明了电解系统阴极析氢反应与阳极亚铁氰酸根氧化反应的高效性,厘清了解耦体系下氧气自发稳定产出的反应机理,实现了全新系统在真实海水环境下250小时的长时间稳定。该项原理技术巧妙规避了海水中氯离子对电解制氢反应的干扰,充分验证了解耦式海水直接电解制氢系统在复杂海水环境下的抗腐蚀性与对氯离子副反应的应用潜力,将有助于丰富和进一步构建破解海水复杂成分影响的海水电解制氢理论体系和技术框架。

图1 解耦式海水直接电解制氢策略

图2 解耦式海水直接电解制氢系统及电解制氢效果

原文地址:https://www.nature.com/articles/s41467-024-53335-w

海水电解制氢是未来能源体系重要发展路径。传统海水间接制氢技术先淡化后制氢,依赖复杂的海水淡化工艺和设备,占用面积大、投资成本和工程难度高。自20世纪70年代初期,科学界便开始探索海水直接电解制氢的可能性。在过去几十年中,包括美国斯坦福大学、法国国家科学研究中心、澳大利亚阿德莱德大学、中国科学院在内的多个国际知名研究机构,通过催化剂设计、膜材料科学等策略,对海水直接电解制氢中的氯离子干扰、钙镁盐沉淀以及催化剂失活等关键难题进行了深入研究。

我们有理由相信,随着科技的不断进步和创新,海水制氢技术将在未来能源领域发挥越来越重要的作用。

之前小编也曾分享过海水制氢的相关内容,感兴趣的小伙伴们可以去看看哦:

1、海水原位直接电解制氢技术走向产业化

2、海水原位直接电解制氢相关专利概况

3、全球首次!海上风电无淡化海水直接电解制氢在福建海试成功

4、为什么海水直接电解制氢这么备受关注?技术难点在哪里?

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