綠色能源量產(chǎn)的未來：KAUST研究人員用低成本材料創(chuàng)造出電極

“我們的動機是取代水分離系統(tǒng)中基于貴金屬的陽極，降低成本并促進方便的大規(guī)模生產(chǎn)，與此同時還能不影響性能，”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的Cafer Yavuz實驗室的博士后Pravin Babar說道，“我們已經(jīng)開發(fā)出一種界面工程策略，以此來使用更具成本效益的材料，進而展示出幾乎跟標準貴金屬陽極相同的性能。”

KAUST的研究人員利用涂有鐵和鈷納米材料的金屬泡沫展示了這一過程。他們應(yīng)用一種簡單、快速和可擴展的濕化學(xué)方法，以此在鎳泡沫基材上生長出二維cobalt iron hydroxide(CoFe-OH)納米片，并將水合氧化鐵(FeOOH)納米顆粒沉積到表面。

“通過使用納米材料沉積來設(shè)計電極和水之間的界面，該團隊創(chuàng)造了一種結(jié)合了高導(dǎo)電性和高表面積的材料，其表面覆蓋著豐富的活性位點用于生產(chǎn)分子氧(O2)，”KAUST寫道。

測試顯示了一個很有前景的結(jié)果，因為該材料被證明足夠強大，從而可以在較長的時間內(nèi)保持其性能。KAUST透露稱，在連續(xù)使用的50小時內(nèi)，該材料保持一致。

“跟最近報道的其他催化劑相比，基于其顯著的氧進化反應(yīng)性能、動力學(xué)和高電流密度下的長期穩(wěn)定性，我們的材料是低成本氧進化反應(yīng)電極的最合適的候選材料，”Babar說道。

Yavuz還對通過在單一電極材料中無縫結(jié)合納米材料所取得的協(xié)同性能收益表示高興。“這是我們首次涉足水電解的可再生氫氣。我們的目標是開發(fā)一個可持續(xù)的整體水分離系統(tǒng)，而不僅僅是氧氣進化反應(yīng)。我們非常興奮，我們的設(shè)計是可行的，另外還期望在幾年內(nèi)能有一個可工作的原型裝置。”