正文:
西湖大学讲席教授、中国科学院院士孙立成教授领衔的科研团队,近期在电解水制氢领域取得重大突破。他们通过开发新工艺,在大电流密度下成功创造了电解水制氢稳定运行的新纪录,催化剂稳定性超过19100小时。
孙立成教授团队在非均匀形核液相体系基础上,进行析氧反应(OER,Oxygen Evolution Reaction)电化学催化剂制备,首次采用“一步法”成功合成了用于阴离子交换膜电解水制氢的新型催化电极材料CAPist-L1。该催化剂具有高度稳定性,在1000mA cm^-2的电流密度下已经稳定运行超过19100小时,并未见明显衰减。
在实际的阴离子交换膜电解水装置中(25cm^2),使用CAPist-L1作为阳极,可以在1.80V条件下,得到2730mA cm^-2的电流密度(60℃),这一性能超过了美国能源部的制氢指标(1.80V,2000mA cm^-2)。
孙立成教授表示,这一工艺颠覆了制备催化剂常规使用的均相溶液体系,开创了更合理、更具实际意义的催化剂制备体系。同时,该催化剂分布均匀,易于放大化生产,有望广泛应用于电催化及其他领域的催化剂制备。
相关研究成果已发表在《Nature Catalysis》期刊上,题为《在工业级电流密度下,晶种辅助阴离子交换膜水电解的镍铁阳极催化剂形成》。西湖大学助理研究员李志恒和博士后林高鑫为共同第一作者,孙立成教授担任通讯作者。
这一创新成果不仅为电解水制氢技术提供了新的发展方向,也为清洁能源的广泛应用提供了有力支持。
[图片说明]
– 图1:孙立成院士(来源:孙立成)
– 图2:新型催化剂CAPist-L1,材料呈现多孔的透气结构(来源:该课题组)
– 图3:相关论文(来源:Nature Catalysis)
Views: 0