H2具有極高的能量密度、清潔無污染且可再生,被認為是未來理想和終極燃料選項。在目前發展的制氫技術中,電解水制被認為是大規模合成高純H2燃料的理想途徑,但制氫效率受限于其陽極析氧反應(OER)緩慢的動力學和陰極析氫反應(HER)高的反應能壘。提高電解水制氫效率的關鍵在開發低成本、高活性和高穩定的雙功能電催化劑來提高0ER和HER動力學,降低其過電勢和總體電力輸出。
通過相工程、包裹與雜化、摻雜或結構工程等策略,實現了對單金屬鈷磷化物、雙金屬鎳鐵磷化物等材料表界面電子結構和傳質過程的優化,極大地提升了其0WS性能:(1)將0WS所需的池電壓降低近200mV左右逼近水分解的理論極限;(2)將100mAcm水分解電流密度下的穩定性提升近 250 h。
> 技術指標和研究創新點
(1)0WS達到10mAcm-水分解電流所需池電壓最低可至 1.45V;(2)100mAcm-水分解電流密度下持續工作近 300h而性能不衰減:(3)催化劑制備技術簡單、綠色、安全、重現性高、有量產潛力。
> 市場前景
有利于利用可再生電力在閩大規模發展電解水制產業,助推我省氫能經濟或可再生H-0,燃料電池技術的發展或推廣,真正實現零碳排放,助力“雙碳”目標達成。本技術操作工藝簡潔,原料成本低廉,易于量產,具有重要的應用前景和市場潛力。
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