將可再生能源(如太陽能、風(fēng)能、水位能等)以氫為媒介存儲(chǔ)、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化可實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)構(gòu)型。當(dāng)前95%以上的氫氣來自于化石燃料,而水作為氫的重要來源之一,從其提取出來的氫的總能量是地球化石燃料熱量的9000倍。將水電解制氫涉及兩個(gè)重要的基本反應(yīng),即陰極水的還原和陽極水的氧化。然而,反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的限制要求提供高于理論分解電壓的過電壓來加速兩極反應(yīng),導(dǎo)致嚴(yán)重的電能損失。一些貴金屬如鉑、氧化釕、氧化銣等能有效地降低反應(yīng)活化能壘,提升反應(yīng)速率,但是昂貴的價(jià)格限制其在電解水工業(yè)中的規(guī);褂谩
近日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授俞書宏研究組發(fā)展了一步法合成技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了二硒化鈷和二硫化鉬材料的“化學(xué)嫁接”,研制了具有析氫性能接近貴金屬鉑的水還原高效復(fù)合催化劑。該研究成果發(fā)表在1月14日出版的《自然·通訊》上。
該研究組運(yùn)用一步法所制備的二硒化鈷/二硫化鉬復(fù)合催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的水還原催化活性,在0.5 M H2SO4電解質(zhì)中交換電流密度達(dá)到7.3×10-2 mA cm-2(起始電勢(shì)-11mV,塔菲爾斜率....