中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所韓洪憲研究員和李燦院士團(tuán)隊(duì)與日本理化學(xué)研究所合作,，研發(fā)出一種可在強(qiáng)酸條件下長(zhǎng)壽命電催化分解水的廉價(jià)電催化劑，并有望在大規(guī)?？稍偕茉粗茪浼夹g(shù)中應(yīng)用,。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。

將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為俗稱“液態(tài)陽(yáng)光”的“太陽(yáng)燃料”,，是應(yīng)對(duì)未來(lái)化石燃料枯竭和氣候變化的重要可再生能源策略,。近年來(lái)，太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電逐步成為大規(guī)模發(fā)電技術(shù),。利用光伏發(fā)電驅(qū)動(dòng)電解水(PVE)制氫,，是目前最有希望的大規(guī)模利用可再生能源的制氫技術(shù)。在眾多電解水技術(shù)中,，質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)受到廣泛關(guān)注,。但是，該技術(shù)在強(qiáng)酸條件下工作,，大部分催化劑不穩(wěn)定,。目前，只有貴金屬銥(Ir)能在質(zhì)子交換電解水酸性環(huán)境下穩(wěn)定工作,，這極大地限制了PEM電解水技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,。因此，開(kāi)發(fā)能夠取代貴金屬的廉價(jià),、高效,、穩(wěn)定的電解水催化劑，對(duì)發(fā)展大規(guī)模低成本PEM電解水制氫技術(shù)尤為關(guān)鍵,。

據(jù)了解,，中科院大連化物所研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于光催化、光電催化和電催化分解水制氫技術(shù)研究及催化劑的開(kāi)發(fā),。研究過(guò)程中,，科研人員基于前期的探索發(fā)現(xiàn)了γMnO2(γ型二氧化錳)在特殊電位窗口范圍內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)酸條件下穩(wěn)定電催化水分解,，并實(shí)現(xiàn)了8000多小時(shí)的長(zhǎng)壽命工作,。此外，該合作研究團(tuán)隊(duì)還利用原位光譜電化學(xué)等方法,，系統(tǒng)研究了這種催化劑在強(qiáng)酸性條件下電催化水分解反應(yīng)的機(jī)理,。

相關(guān)技術(shù)人員表示,，非貴金屬電催化劑在強(qiáng)酸條件下能夠成為長(zhǎng)壽命分解水，為發(fā)展廉價(jià),、穩(wěn)定,、高效的分解水制氫催化劑開(kāi)啟了新的思路，也為清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用起到促進(jìn)作用,。