随着人们对生活品质要求的大幅提高以及国家层面能源政策的调整,可再生能源将会在可见的未来扮演极其重要的角色。然而,可再生能源存在间歇性问题,例如太阳能受到昼夜变化、阴雨天气的限制,风能受到气候以及风速不稳的影响,因此,需要大力探索可再生能源富余电力转化技术。其中,电催化制氢气技术是目前最优的方案之一。
近年来,中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属新能源所研究员陈亮团队针对以上所述的两个电催化制氢难题,通过实验与理论的有效结合开展研究。其中,博士研究生葛瑞翔通过简单的浸渍涂覆和低温磷化的方法,选择性地制备得到了碳布负载的磷化钌纳米颗粒薄膜。在碱性溶液中,这种新型析氢催化剂电极输出10mAcm-2电流密度时仅需要13mV的过电势,是目前析氢活性最好的催化剂之一。
最近,林贻超基于Cr基金属有机框架材料,通过吸附RuCl3前驱体、退火等手段成功制备出新型CrO2-RuO2固溶体材料。该材料在10mA cm-2电流密度下,其过电位仅为178mV,并且经过10000次循环后,过电位仅升高了11mV,远优于商业RuO2。
该工作近日以Chromium-ruthenium oxide solid solution electrocatalyst for highly efficient oxygen evolution reaction in acidic media为题发表在《自然-通讯》上。