澳大利亞新南威爾士大學日前發(fā)布報告稱，該大學研究人員發(fā)明了一種新型電極，可以低成本、高效率地電解水，有望用于大規(guī)模生產(chǎn)清潔燃料——氫氣。
該技術采用了一種價格低廉、有特殊涂層的泡沫狀多孔材料，能使電解水產(chǎn)生的氧氣氣泡快速逸散，從而促進更有效地制取和收集氫氣。相關論文發(fā)表在近期出版的英國《自然通訊》雜志上。
研究人員說，這種電極是迄今在堿性電解質中產(chǎn)氧效率最高的電極。它使用鎳和鐵為原料，成本低廉，容易制造，不像其他電解水技術那樣需要用珍貴的稀有金屬作為催化劑和電極材料。
在電解水的過程中，水在電流作用下被分解成氫氣和氧氣。產(chǎn)氧電極的效率低、成本高、電解過程需要消耗大量電力，是電解水制氫并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要技術難關之一。
在此次研究中，科研人員采用市面上常見的泡沫鎳，用一種活性很高的鎳鐵催化劑對其進行電鍍，制成電極。泡沫鎳材料內(nèi)部有許多微孔，直徑約200微米（1微米等于一百萬分之一米）。超薄的鎳鐵復合物鍍層里面也有大量微孔，直徑約50納米。
由于鍍層及鎳材料內(nèi)部都充滿微孔，新型電極的表面積非常大，有利于電解過程中生成的氧氣釋放和逸散。氧氣氣泡逸散不夠快，是一個降低電極使用效果、影響制氫效率的普遍問題。此外，其鍍層也有利于降低電解過程中的電力消耗。
科研人員表示將進一步研究上述發(fā)現(xiàn)的原理，優(yōu)化電解材料性能，以期早日實現(xiàn)低成本制氫。氫的燃燒產(chǎn)物是水，不會產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物，是一種清潔高效的能源。如果能大規(guī)模低成本制取氫，將有助于滿足世界日益增長的能源需求，同時減少污染，遏制全球變暖。
