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科学家创建了具有可扩展MOF电极的低成本氢技术
氢通常被称为“未来的燃料”,这是有充分理由的 - 它的清洁,多才多艺,并且可以替代难以脱碳的行业中的化石燃料,例如钢制和重型运输。但是,以绿色且负担得起的方式生产氢仍然是一个挑战。现在,中国的研究人员已迈出了一个重要的一步。
来源:Knowridge科学报告氢通常被称为“未来的燃料”,这是有充分理由的 - 它的清洁,多才多艺,并且可以替代难以脱碳的行业中的化石燃料,例如钢制和重型运输。
但以绿色且负担得起的方式产生氢仍然是一个挑战。
现在,中国的研究人员通过一种新的电极迈出了重大一步,它使氢更便宜,并且更易于扩大行业。
由中国科学院国家纳米科学和技术中心Zhao Shenlong教授领导的团队开发了由金属有机框架或MOF制成的高级电极。
这些是可以在分子水平上设计的高度多孔材料。
研究人员为碱性水电解设计了电极,该过程使用电力(从风或太阳能等可再生能源中)将水拆分为氢和氧气。
水电解中的主要障碍之一是氧气进化反应,该反应缓慢而能量密集。
驱动该反应的传统电极往往是昂贵,效率低下或难以大规模生产的传统电极。但是,由于两项创新,新的MOF电极克服了这些障碍。
首先,该团队使用超声波以千克规模的数量生产MOF粉末,以确保该过程在工业上是实际的。
第二,他们采用了一种称为电沉积的简单室温方法,可以创建准备在真实电解系统中使用的大面积电极。
结果令人震惊。 MOF电极整合到碱性电解设置中,达到了非常低的能源消耗 - 每立方米的氢气量为4.11千瓦时,同时保持稳定的性能超过5,000小时。
这项发表在《自然化学工程》上的作品可以帮助重塑全球能源景观。
自然化学工程