Будет дешевле. В Китае предложили новый способ производства водорода
ChatGPT
Исследовательская группа под руководством профессора Чэнь Чанлуня из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук разработала усовершенствованные биполярные электроды из гидроксида никеля, легированного кобальтом, и катализаторы на основе неблагородных металлов, значительно повысившие эффективность и стабильность двухэтапного электролиза воды для производства водорода.
Результаты были опубликованы в журналах Chemical Engineering Journal и Journal of Colloid and Interface Science.
Традиционные щелочные электролизеры сталкиваются с проблемами, такими как несоответствие колеблющимся возобновляемым источникам энергии и смешивание водорода и кислорода под высоким давлением, что ограничивает их применение. Двухступенчатый электролиз воды преодолевает эти проблемы, разделяя производство водорода и кислорода во времени и пространстве с помощью биполярного электрода, устраняя необходимость в дорогостоящем мембранном сепараторе.
Ключевым моментом является разработка высокопроизводительных биполярных электродных материалов и эффективных конструкций ячеек. Обычно используемые никель-гидроксидные электроды имеют ограничения по электрической буферной емкости и стабильности заряда/разряда. Исследователи использовали одношаговый метод электроосаждения для изготовления гибких биполярных электродов из гидроксида никеля, легированных кобальтом, на углеродной ткани. Легирование кобальтом улучшило проводимость и производительность электронного хранения, а также предотвратило паразитное образование кислорода во время производства водорода.
Они также разработали неблагородные металлические катализаторы, включая легированный молибденом никель-кобальтовый фосфид и плазменно-индуцированные железо-оксидные композитные бифункциональные электроды, которые показали высокую прочность и активность. Эти электроды позволяли производить водород и кислород в разное время и в разных местах, переключая направление тока, что приводило к низкому напряжению ячейки, высокой эффективности развязки и высокой эффективности преобразования энергии.
Для усовершенствования слоистых двойных гидроксидных (СДГ) электродов, которые страдают от ограниченной емкости и плохой проводимости/стабильности, исследователи использовали технологию нетермической плазмы для изготовления легированных азотом никель-кобальтовых СДГ и легированных азотом восстановленных оксидов графена/никель-кобальтовых СДГ, что значительно улучшило емкость и проводимость.
Двухступенчатый электролиз воды обещает быть перспективным для крупномасштабного хранения водорода и таких приложений, как базовые станции 5G и центры обработки данных. «Наши показатели эффективности двухступенчатого электролиза воды для производства водорода синхронизированы с передовыми показателями во всем мире, что является важным шагом на пути к промышленной эксплуатации», — сказал профессор Чэнь Чанлун.
