记者8月9日从南开大学获悉，该校电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用，构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求。相关成果近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
氢能作为一种低碳高效的清洁能源，在全球能源转型和应对气候变化方面扮演重要角色。按照制氢的三种方法，氢能可分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中，以可再生能源电解水制氢为代表的绿氢在生产过程中不产生温室气体，被视为实现碳中和目标的重要路径之一。
目前，碱性电解水（ALK）和质子交换膜电解水（PEM）两种电解水制氢技术占比较高，而阴离子交换膜（AEM）制氢技术被认为是集ALK与PEM优势于一体的第三代电解水制氢技术。AEM具有效率高、成本低、启停快速等优势，但在大电流密度下电解槽系统稳定性不足的问题限制了其产业化应用。因此，开发大电流密度下寿命长、性能稳定的碱性析氢催化剂，是AEM制氢技术亟待解决的核心问题之一。
“当前的电解水过程大多使用铂基材料作为析氢反应催化剂，其性能优良但成本较高。钌作为价格较低的贵金属，具有高催化活性和良好的耐久性，是铂的理想替代品。”罗景山介绍，“已被报道的碱性条件下钌基析氢催化剂大多是在低电流密度下测试。催化剂如何能够在大电流密度下保持高性能，从而满足大规模商业化应用的需要，是我们团队攻关的核心问题。”
载体和金属的相互作用，会极大地影响催化剂性能。团队研究发现，钌纳米颗粒与氮化钛载体之间具有强相互作用，能有效调节钌纳米颗粒的电子结构，优化氢中间体的吸附能力，提高催化活性。
“我们使用氮化钛负载的钌纳米颗粒催化剂作为析氢反应催化剂组装了AEM电解槽，在每平方厘米0.5安培、1安培和2安培的电流密度下分别实现了70.1%、64.3%和58.0%的能量效率，并能在每平方厘米1安培、2安培和5安培的电流密度下稳定运行超过1000小时，性能几乎没有衰减。”论文第一作者、南开大学电子信息与光学工程学院2021级博士生赵佳说。
“在每平方厘米5安培的工业级电流密度下，我们研发的催化剂能够在AEM电解槽中高效稳定运行，满足了AEM制氢大规模商业化应用的需求。”罗景山说。
记者8月9日从南开大学获悉，该校电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用，构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求。相关成果近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
氢能作为一种低碳高效的清洁能源，在全球能源转型和应对气候变化方面扮演重要角色。按照制氢的三种方法，氢能可分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中，以可再生能源电解水制氢为代表的绿氢在生产过程中不产生温室气体，被视为实现碳中和目标的重要路径之一。
目前，碱性电解水（ALK）和质子交换膜电解水（PEM）两种电解水制氢技术占比较高，而阴离子交换膜（AEM）制氢技术被认为是集ALK与PEM优势于一体的第三代电解水制氢技术。AEM具有效率高、成本低、启停快速等优势，但在大电流密度下电解槽系统稳定性不足的问题限制了其产业化应用。因此，开发大电流密度下寿命长、性能稳定的碱性析氢催化剂，是AEM制氢技术亟待解决的核心问题之一。
“当前的电解水过程大多使用铂基材料作为析氢反应催化剂，其性能优良但成本较高。钌作为价格较低的贵金属，具有高催化活性和良好的耐久性，是铂的理想替代品。”罗景山介绍，“已被报道的碱性条件下钌基析氢催化剂大多是在低电流密度下测试。催化剂如何能够在大电流密度下保持高性能，从而满足大规模商业化应用的需要，是我们团队攻关的核心问题。”
载体和金属的相互作用，会极大地影响催化剂性能。团队研究发现，钌纳米颗粒与氮化钛载体之间具有强相互作用，能有效调节钌纳米颗粒的电子结构，优化氢中间体的吸附能力，提高催化活性。
“我们使用氮化钛负载的钌纳米颗粒催化剂作为析氢反应催化剂组装了AEM电解槽，在每平方厘米0.5安培、1安培和2安培的电流密度下分别实现了70.1%、64.3%和58.0%的能量效率，并能在每平方厘米1安培、2安培和5安培的电流密度下稳定运行超过1000小时，性能几乎没有衰减。”论文第一作者、南开大学电子信息与光学工程学院2021级博士生赵佳说。
“在每平方厘米5安培的工业级电流密度下，我们研发的催化剂能够在AEM电解槽中高效稳定运行，满足了AEM制氢大规模商业化应用的需求。”罗景山说。
3月21日是第二十五个“世界睡眠日”，中国睡眠研究会联合慕思集团在北京正式发布《2024情绪与健康睡眠白皮书》（以下简称《白皮书》）。《白皮书》指出，智能床垫运用算法将内在情绪与睡眠质量相关 3月21日上午，全球首列氢能源市域列车在中车长客股份公司（以下简称“中车长客”）试验线上进行了时速160公里满载运行试验。当日试验过程中，车以160公里/小时速度运行的列车，每公里实际运行平均能耗 从手机到手表再到电动汽车，锂离子充电电池为众多设备提供动力。但随着消费者丢弃电子产品的增加，越来越多的锂可能会进入环境。研究人员在美国化学会2024年春季会议上展示的一项研究成果，描述了 3月22日消息，今天，数码博主“数码闲聊站”曝光了一部新款千元机的部分配置。该博主表示，欧加（OPPO/一加）有个5500mAh超大电池的千元曲屏机，正在测试IP68级防尘防水效果，主打就是防水抗摔耐用。该博主最 在日常生活中，隧道可以帮助人们翻山越岭。在植物细胞内，当内部物质穿过细胞膜时，往往也会通过类似的“隧道”。记者从中国科学技术大学获悉，该校孙林峰团队在第六大植物激素——油菜素 俄罗斯国家航天集团23日发布消息说，俄当天成功发射了“联盟MS-25”载人飞船。消息说，莫斯科时间23日15时36分（北京时间20时36分），“联盟MS-25”载人飞船搭乘“联盟-2.1a”运载火箭从哈萨克斯坦境 。本文链接：电催化水分解制氢技术获突破http://www.sushuapos.com/show-2-7945-0.html
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