水电解制氢非贵金属催化剂的研究进展

【摘要】：氢能作为零碳排放能源是被公认的最清洁能源之一,如何有效可持续地产氢是未来人类步入氢能经济首先要解决的问题。电解水技术基于电化学分解水的原理,利用可再生电能或太阳能驱动水分解为氢气和氧气,被认为是最有前途和可持续性的产氢途径。然而,无论是光解水还是电解水,均需要高活性、高稳定性的非贵金属氢析出和氧析出催化剂以使水电解反应经济节能。本文介绍了我们研究所近三年在水电解方面的研究进展,其中着重介绍了:(i)氢析出催化剂,包括利用低温磷化过渡金属(氢)氧化物的方法制备过渡金属磷化物,同时过渡金属硫化物、硒化物以及碳化物等均被成功合成并被应用为有效的阴极析氢催化剂;(ii)氧析出催化剂,主要包括金属磷化物、硫化物、氧化物/氢氧化物等;(iii)双功能催化剂,主要包括过渡金属磷化物、硒化物、硫化物等。最后,总结展望了发展水电解非贵金属催化剂所面临的挑战与未来发展方向。 【作者单位】： 中国科学院大学中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室;中国科学院长春应用化学研究所先进化学电源实验室吉林省低碳化学电源重点实验室;
【关键词】： 水电解 氢能 非贵金属催化剂 氢析出反应 氧析出反应
【基金】：国家自然科学基金(21373199,21433003) 中国科学院战略重点研究先导项目(XDA09030104) 吉林省科技发展项目(20130206068GX,20140203012SF,20160622037JC) 外国专家聘用项目(WQ20122200077)资助~~
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 1引言大优势和广阔的应用前景。自二十世纪七十年代当前社会的发展对化石燃料的强度依赖致使开始,分子氢就被认为是一种能量载体。以氢能我们的经济极易受化石燃料价格波动的影响;此作为替代能源具有无可比拟的优势。首先,在所外,化石燃料的过度使用加剧了环境污染和温室有化

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