化学家们找到了在电解过程中生产更好电极的方法

可再生能源又向前迈出了一步:绿色氢气的生产在未来可能更加高效。马丁·路德大学Halle Wittenberg(MLU)的化学家通过采用一种不寻常的工艺步骤,找到了一种处理廉价电极材料的方法,并在电解过程中大大改善了它们的性能。该小组在《华尔街日报》上发表了他们的研究成果欧洲杯足球竞彩ACS催化".

氢被认为是解决可再生能源储存问题的方法。氢可以在当地的电解槽中生产,暂时储存,然后在燃料电池中高效地转换成电能。氢也是化学工业中的重要原料。然而,氢的绿色生产仍然受到阻碍d由于供电转换不良。“一个原因是,来自太阳和风的波动电力的动态负载迅速将材料推向极限。廉价的催化剂材料很快就会变得不那么活跃。”欧洲杯足球竞彩MLU化学研究所的迈克尔·布隆教授解释了这个基本问题。

他的研究小组现在发现了一种方法,可以显著提高廉价氢氧化镍电极的稳定性和活性。氢氧化镍是一种廉价的替代品,可以替代活性很高但价格昂贵的催化剂,如铱和铂。科学文献建议将氢氧化镍加热到300度。This增加了材料的稳定性,并将其部分转化为氧化镍。更高的温度将完全破坏氢氧化物。“我们想亲眼看到这一点,并在实验室中逐渐将材料加热到1000°C,”布隆说。

随着温度的升高,研究人员在电子显微镜下观察到单个粒子的预期变化。这些颗粒被转化为氧化镍,一起生长形成更大的结构,在非常高的温度下,形成让人想起斑马线的图案。然而,令人惊讶的是,电化学测欧洲杯猜球平台试显示,这些粒子的活性水平一直很高,而这些粒子本应不再用于电解。通常,电解过程中,较大的表面和较小的结构更为活跃。“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:在粒子上形成活性氧化物缺陷。”欧洲杯猜球平台布隆说。

利用X射线结晶学,研究人员发现了氢氧化物颗粒的晶体结构是如何随着温度的升高而变化的。他们得出结论,当加热到900°C(颗粒表现出最高活性的点)时,缺陷会经历一个在1000°C下完成的转变过程。在这一点欧洲杯猜球平台上活力突然又下降了。

Bron和他的团队相信他们已经找到了一种很有希望的方法,因为即使在6000次循环后重复测量,加热后的粒子仍比未经处理的粒子产生50%以上的电。接下来,研究人员希望利用X射线衍射更好地理解为什么这些缺陷会使活性增加这么多。他们我们也在寻找生产这种新材料的方法,这样即使在热处理后也能保留较小的结欧洲杯猜球平台构。

资料来源:https://www.uni-halle.de/?lang=en

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