«Наш электрод – самый эффективный производящий кислород электрод в щелочных электролитах, сообщил до настоящего времени, в меру нашего знания», говорит Адъюнкт-профессор Чуань Чжао Школы UNSW Химии.«Это недорогое, крепкое и простое сделать и может потенциально быть расширено для промышленного применения разделения воды».
Исследование, Адъюнкт-профессором Чжао и доктором Ксуню Лу, издано в журнале Nature Communications.Неэффективные и дорогостоящие производящие кислород электроды – один из главных барьеров для широко распространенного коммерческого производства водорода электролизом, где вода разделена на водород и кислород, используя электрический ток.В отличие от других водных электролизеров, которые используют драгоценные металлы в качестве катализаторов, новый электрод UNSW сделан полностью из двух недрагоценных и богатых металлов – никель и железо.
На коммерчески доступную пену никеля, у которой есть отверстия в нем приблизительно 200 микрометров через, или дважды диаметр человеческих волос, наносят слой металла гальваническим способом с очень активным катализатором железа никеля, который уменьшает сумму дорогостоящего электричества, необходимого для разделения воды, чтобы произойти.У этого ультратонкого слоя соединения железа никеля также есть крошечные поры в нем, приблизительно 50 нанометров через.
«Трехмерная архитектура электрода означает, что у этого есть огромная площадь поверхности, на которой может произойти кислородная реакция эволюции», говорит Адъюнкт-профессор Чжао.«Большие пузыри кислорода могут убежать легко через большие отверстия в пене. Также, меньшие отверстия делают поверхность электрода ‘более влажной’, таким образом, пузыри не придерживаются ее, который является обычной проблемой, которая делает электроды менее эффективными».
Водородное производство – быстро растущая промышленность, но большинство водорода все еще произведено, используя топливо окаменелостей, такое как природный газ, нефть и уголь, потому что этот подход еще более дешевый, чем электролиз воды.Водород – большое топливо для включения мобильных устройств или транспортных средств и хранения электричества, произведенного от возобновляемой энергии, такой как солнечное.
«Я думаю, что у этого электрода есть большой потенциал для производства в промышленных масштабах водорода. Наша следующая цель состоит в том, чтобы понять науку позади него и далее улучшить ее работу.
Более чистые источники топлива как водород будут особенно важны для сокращения выделений углекислого газа и решения проблем загрязнения воздуха от горения ископаемого топлива, таких как уголь», говорит Адъюнкт-профессор Чжао.