中科院大连化物所合成出强酸条件下长寿命廉价电解水催化剂

中国科学院大连化学研究所在强酸条件下合成长寿命廉价电解水催化剂

最近，大连化工学院的韩红贤研究员和李灿院士与日本科学化学研究所合作开发了一种廉价的电催化剂，可以在强酸条件下长时间电催化分解水。有望在可再生能源的大规模制氢中得到应用。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。

将太阳能转化为通常被称为“液态阳光”的“太阳能燃料”，是应对未来化石燃料枯竭和气候变化的重要可再生能源战略。近年来，太阳能等可再生能源逐渐成为大规模发电技术。利用光伏发电驱动电解水制氢是目前最有前途的大规模利用可再生能源制氢技术。在众多电解水技术中，质子交换膜电解水技术受到了广泛关注。然而，质子交换膜电解水技术在强酸条件下工作，大多数催化剂是不稳定的。目前，只有贵金属铱(Ir)能在质子交换膜酸性环境中稳定工作，这极大地限制了质子交换膜电解水技术的大规模应用。因此，开发廉价、高效、稳定的可替代贵金属的电解水催化剂对开发大规模低成本质子交换膜电解水制氢技术尤为关键。

该研究团队长期致力于光催化、光电催化和电催化分解水以产生氢气的研究以及催化剂的开发。在前人研究的基础上，研究人员发现γ-二氧化锰(γ-MnO2)可以在特定的电位窗口内，在强酸条件下实现稳定的电催化水分解，并且可以工作8000小时以上。在此基础上，采用原位光谱电化学等方法系统研究了该催化剂在强酸性条件下电催化水分解反应的机理。

γ-MnO _ 2非贵金属电催化剂能在强酸条件下长时间分解水，为开发廉价、稳定、高效的分解水制氢催化剂开辟了新思路。

相关链接:doi.org/10.1002/anie.201813361