Команда корейских ученых разрабатывает высокоэффективный, долговечный электрокатализатор для увеличения производства электролитического водорода

-
19:45
66
Команда корейских ученых разрабатывает высокоэффективный, долговечный электрокатализатор для увеличения производства электролитического водорода

Традиционный электролиз воды для производства водорода сталкивается с технологическими проблемами повышения эффективности реакции распыления воды для вялотекущей кислородной эволюционной реакции (ООР). Оксид рутения на основе благородных металлов (RuO2) и оксид иридия (IrO2) используются для повышения скорости образования кислорода. Однако эти катализаторы на основе благородных металлов очень дороги и демонстрируют низкую стабильность при длительной эксплуатации.

В настоящее время ученые во главе с заместителем директора Ли Хё Ён из Центра комплексной физики наноструктур Института фундаментальных наук (IBS), расположенного в Sungkyunkwan University, S. Korea, разработали высокоэффективный и долговечный электрокатализатор для окисления воды с использованием кобальта, железа и минимального количества рутения. Статья с открытым доступом об их работе опубликована в журнале RSC «Энергетика и наука об окружающей среде».

Исследователи пришли к выводу, что четырехчасовое расслаивание при 750 °C в атмосфере аргона является наиболее подходящим условием для процесса производства кислорода. Помимо благоприятной для реакции среды на поверхности «металла-донора», единый Ru-атом, на котором происходит производство кислорода, также выполняет свою роль за счет снижения энергетического барьера, синергетически повышая эффективность кислородной эволюции.

Группа исследователей оценила эффективность катализатора с помощью измерений перенапряжения, необходимых для реакции эволюции кислорода. Для достижения плотности тока 10 мА (миллиампер) на см2 катализатора современному инертному электрокатализатору требовалось только перенапряжение 180 мВ (милливольт), в то время как для окиси рутения требовалось 298 мВ. Кроме того, одиночный Ru атом-биметаллический сплав демонстрировал длительную стабильность в течение 100 часов без изменения структуры.

Кроме того, кобальт и сплав железа с графитовым углеродом также компенсировали электропроводность и повысили скорость эволюции кислорода.

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...