“加入一種含銫元素的新材料，可使固體氧化物電解水制氫的產氫速率較傳統電解水制氫技術得到較大提升。”這是紫金礦業海外引進的頂尖人才劉瑛博士針對電解水制氫“電能消耗高、制氫成本高”，制約有著“終極能源”之稱的氫能加快推廣應用的問題，提出的解決方案。
該方案經實驗論證，于近日取得突破。9月14日，國際能源學類頂級期刊、美國化學學會旗下雜志《ACS Energy Letters》，發表了該項以劉瑛博士、華南理工陳宇教授等為聯合通訊作者的研究成果，認為達到國際領先水平，有望為氫能高效低能耗制取提供新路徑。
一直以來，電解水制氫的方式存在電能消耗高、制氫成本高等問題，制約著氫能源的推廣應用。劉瑛博士是固體電化學和氫能領域頂尖的青年專家。為破解電解水制氫產業化應用難題，紫金礦業加大學科帶頭人引進力度。2022年底，劉瑛加盟紫金礦業任長沙新能源新材料科技公司總經理。
2023年1月，劉瑛博士在一次交流中提議，銣、銫具有很強的化學活性和優異的光電效應性能，在電解水制氫中或許能發揮作用。經與華南理工大學陳宇教授團隊溝通，雙方達成合作共識。作為項目主要負責人，劉瑛主持項目選題和監管，并深度參與到實驗結果討論、論文撰寫和專利申報之中。
經過反復比對、嘗試摸索，項目團隊合成了全新化合物。實驗發現，銫摻雜新電極材料具有非常高的電化學反應活性，使得電解過程在中低溫環境下運行成為可能，極大提高了電解制氫的電化學性能和穩定性，從而大幅度降低運行成本。
劉瑛博士表示：“傳統電解制氫技術如堿性和質子膜電解池普遍的電流密度為0.5～1.5安培每平方厘米，但此次試驗成果提升到了2.85安培每平方厘米，有望顯著降低電解池材料和生產成本，延長使用壽命，為加快氫能高效制取提供極大助力，同時，紫金礦業于2022年6月收購湘源硬巖鋰多金屬礦，該礦伴生氧化銣49萬噸，氧化銫8000噸。據可靠測算，該研究成果若取得廣泛應用，將消耗300～500噸銫，有效解決銣、銫小金屬資源利用問題。”
近年來，紫金礦業與福州大學合作成立福大紫金氫能公司，在氨氫能源技術研發和產業化應用方面取得重大突破并逐步走向市場，累計獲得專利授權34項。目前，研究人員正在研究銣元素在電解水制氫中的試驗情況，后續，紫金礦業長沙新能源新材料科技公司將繼續推進成果的中試和產業化。
