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澳大利亞新南威爾士大學(xué)日前發(fā)布報(bào)告稱，該大學(xué)研究人員發(fā)明了一種新型電極，可以低成本、高效率地電解水，有望用于大規(guī)模生產(chǎn)清潔燃料——氫氣。
該技術(shù)采用了一種價(jià)格低廉、有特殊涂層的泡沫狀材料，能使電解水產(chǎn)生的氧氣氣泡快速逸散，從而提高制取效率。相關(guān)論文發(fā)表在近期的英國《自然通訊》雜志上。
研究人員說，這種電極是迄今在堿性電解質(zhì)中產(chǎn)氧效率最高的電極。它使用鎳和鐵為原料，成本低廉、容易制造，不像其他電解水技術(shù)那樣需要用珍貴的稀有金屬作為催化劑和電極材料。
在電解水的過程中，水在電流作用下被分解成氫氣和氧氣。產(chǎn)氧電極的效率低、成本高、需要消耗大量電力，是電解水制氫實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要技術(shù)難關(guān)之一。
研究人員采用了市面上常見的泡沫鎳，用一種活性很高的鎳鐵合金催化劑對其進(jìn)行電鍍，制成電極。泡沫鎳材料內(nèi)部有許多微孔，直徑約200微米，約為人類頭發(fā)直徑的兩倍。超薄的鎳鐵合金鍍層里面也有大量微孔，直徑約50納米。
由于鍍層和內(nèi)部都充滿微孔，新型電極的表面積非常大，有利于電解過程中生成的氧氣的釋放和逸散。氧氣氣泡逸散不夠快，是一個(gè)降低電極利用率的普遍問題。
研究人員表示，將進(jìn)一步研究其中原理、優(yōu)化性能，幫助早日實(shí)現(xiàn)低成本制氫。氫的燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物，是一種清潔高效的能源，如果能大規(guī)模低成本制取，將有助于滿足世界日益增長的能源需求，同減少污染、遏制全球變暖。
