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‘米乐m6’我校孙晓明教授团队与美国斯坦福大学合作在《PNAS》发表研究论文

本文摘要:近日,我校化工能源有效地利用国家重点实验室、北京硬物质科学与工程高精尖创意中心孙晓明教授和邝允副教授与美国StanfordUniversity戴宏杰教授合作在《Proc.Natl.Acad.Sci.USA》公开发表为题“Solar-driven,highlysustainedsplittingofseawaterintohydrogenandoxygenfuels”的研究论文,通过微纳结构化电极设计构建了海水电解制氢,并且在工业电解电流密度(400mA/cm2)下具备宽约上

米乐m6

近日,我校化工能源有效地利用国家重点实验室、北京硬物质科学与工程高精尖创意中心孙晓明教授和邝允副教授与美国StanfordUniversity戴宏杰教授合作在《Proc.Natl.Acad.Sci.USA》公开发表为题“Solar-driven,highlysustainedsplittingofseawaterintohydrogenandoxygenfuels”的研究论文,通过微纳结构化电极设计构建了海水电解制氢,并且在工业电解电流密度(400mA/cm2)下具备宽约上千小时的稳定性。(A)外用腐蚀性电极的设计(B)海水电解的稳定性(C)太阳能驱动海水电解制氢小型设备(PNAS,2019,doi:10.1073/pnas.1900556116).氢是地球上比质量能量密度最低的物质(142MJ/Kg),是未来清洁能源的解决方案之一,电解水制氢是一种规模化制氢的潜在方案,但现有电解水技术大都基于纯水,而占到地球水资源97%的海水资源却鲜有注目,这主要是因为海水中的氯化钠不会造成阳极相当严重的析氯副反应和电极生锈。本研究工作通过海水电解液的pH调控和高活性NiFe-LDH催化剂的制取,构建了海水电解阳极100%选择性两县氧气。

该团队通过NiFe-LDH/NiSx/Ni(Ni3)结构化电极的构筑(闻右图A),使得在海水电解过程中,阳极催化剂层和催化剂与集流体界面处原位分解富阴离子保护层,构建了电极对氯离子的敌视,从而防止了氯离子造成的电极生锈;进而通过与高活性Ni/NiO-Cr2O3析氢电极给定建构电解系统,在低电流密度下构建了上千小时的平稳海水电解(闻右图B),同时该电解系统需要以太阳能驱动构建~870mA/cm2的高电流密度海水电解。本文合作方戴宏杰院士指出,这是目前电解海水的新纪录。


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