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喬世璋最新Sci. Adv.：電催化海水裂解的新興材料及技術(shù)！
來源： 時間：2023-10-30 09:44:20 瀏覽：1841次

第一作者：Huanyu Jin

通訊作者：喬世璋院士、鄭堯教授

通訊單位：阿德萊德大學

DOI: 10.1126/sciadv.adi7755


研究背景



可再生能源豐富地區(qū)淡水有限導致了海水電解生產(chǎn)綠色氫的探索，但海水的復雜成分提出了電極腐蝕和電解槽失效等重大挑戰(zhàn)，這就對海水直接裂解的技術(shù)和經(jīng)濟可行性提出了質(zhì)疑。盡管科研人員做了大量的研究，但仍然缺乏對海水電解的全面概述和分析，包括電化學基礎(chǔ)、材料和最新的突破性技術(shù)。基于此，澳大利亞阿德萊德大學喬世璋教授、鄭堯教授等人系統(tǒng)地研究了電催化海水分裂的最新進展，并批判性地評估了優(yōu)化海水穩(wěn)定產(chǎn)氫裝置的障礙，證明了穩(wěn)定的材料和創(chuàng)新技術(shù)，特別是選擇性催化劑和高性能器件，是高效的海水電解的關(guān)鍵。


文章要點



1、在本文中，作者就開發(fā)高效的海水分解技術(shù)提供了以下幾點重要信息：1）開發(fā)陽極和陰極的強大選擇性電催化劑是可持續(xù)直接海水電解的核心；2）應仔細考慮電解系統(tǒng)中其他組件的可行性，特別是雙極板和水循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕；3）催化劑和成本是另一個必須解決的挑戰(zhàn)；4）直接海水分裂是一種多功能技術(shù)，有潛力解決海水淡化和管理問題；5）海水的直接電解和間接電解對電解系統(tǒng)的設計有不同的要求，也為不同的應用產(chǎn)生不同的副產(chǎn)品。

2、本工作總結(jié)并討論了未來推進這一新興領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)濟可行性，為材料的設計和商業(yè)化提供路線圖，從而實現(xiàn)高效、經(jīng)濟和可持續(xù)的海水電解。


圖文展示



 

圖1.直接和間接海水電解

 

圖2.綠色氫氣生產(chǎn)的用水需求

 

圖3.海水直接電解的工程電催化劑

 

圖4.電解質(zhì)工程

 

圖5.耦合陽極上的高級氧化反應

 

圖6. 基于傳統(tǒng)水電解槽的海水電解法

 

圖7.新型海水電解膜裝置

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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