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离解决可再生能源的储存问题又近了一步

5月26,2020通过路加福音詹姆斯

据报道,马丁·路德大学(Martin Luther University Halle-Wittenberg)的研究人员发现了一种处理廉价电极材料并在电解过程中改善其性能的方法。

尽管许多人认为氢是可再生能源存储的解决方案,但由于供应电力的转换不佳,氢的绿色生产受到了阻碍。“一个原因是,来自太阳和风的波动电力的动态负荷快速将材料推向了它们的极限。廉价的催化剂材料迅速变得不那么活跃,”MLU化学研究所的Michael Bron教授说。

这是一种新的廉价催化剂,可以替代昂贵的催化剂

根据这项研究发表在ACS催化杂志上布伦的研究小组发现了一种方法,可以增加廉价氢氧化镍电极的稳定性和活性——一种廉价的催化剂,可以替代昂贵的铂。

目前的科学文献建议将氢氧化物加热到300摄氏度,以提高材料的稳定性,并将其部分转化为镍氧化物。“我们想亲眼看到这一点,于是在实验室中将材料逐渐加热到1000摄氏度。”布伦说,这是一个大胆的举动,因为据说更高的温度可以完全摧毁氢氧化物。

一小瓶氢氧化镍

氢氧化镍一种装有氢氧化镍的小瓶,研究人员用这种化合物代替昂贵的电解过程中的催化剂。

在高温下产生更多的电能

当研究人员提高温度时,他们在电子显微镜下观察到单个粒子的预期变化——它们转化为镍氧化物,并生长在一起形成更大的结构。

然而,随后的电化学测试显示,粒子的活动水平一直很高。这是在电解过程中不应该再看到的。“因此,我们将大得多的粒子的高活性归因于一种仅在高温下才会发生的效应:粒子上活性氧化物缺陷的形成。”布朗说。

利用x射线晶体学,研究小组得出结论,当加热到900摄氏度时,粒子表现出最高的活性水平,活性氧化物缺陷经历一个过渡过程,在1000摄氏度完成。

即使经过6000次循环,加热后的粒子仍然比未处理的粒子多产生50%的电力。