現(xiàn)在,全球都在跟隨電氣化的潮流。而且很多企業(yè)開始轉(zhuǎn)向氫動(dòng)力汽車?,F(xiàn)在,澳大利亞高校研發(fā)了一種鎳鐵催化劑,能夠快速制氫。
據(jù)報(bào)道,澳大利亞新南威爾士大學(xué)(UNSW)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家研究小組展示了一種更便宜、更可持續(xù)的方法以制造氫氣,為氫動(dòng)力汽車提供動(dòng)力。
悉尼新南威士大學(xué)、格里菲斯大學(xué)(Griffith University)與斯威本理工大學(xué)(Swinburne University of Technology)科學(xué)家們的研究表明,可采用鐵和鎳等低成本催化劑,通過從水中將氫氧分離,以捕獲氫氣,此類催化劑不僅會(huì)加速該化學(xué)反應(yīng),還會(huì)消耗較少的能量。
至今為止,人們普遍認(rèn)為“水分解”過程中的標(biāo)準(zhǔn)催化劑是貴金屬釕、鉑和銥,而現(xiàn)在地球上儲(chǔ)量豐富的鐵和鎳將能夠取代此類貴金屬。
新南威爾士大學(xué)化學(xué)系教授Chuan Zhao表示,在水分解的過程中,兩個(gè)電極將對(duì)水施加電荷,讓氫氣從水(水由氫與氧構(gòu)成)中分離出來,成為燃料電池的能量來源。
Zhao教授表示:“我們會(huì)在電極上涂覆該催化劑,以減少能源消耗(因?yàn)榧涌炝嘶瘜W(xué)反應(yīng))。在該催化劑上,有一個(gè)微小的納米級(jí)界面,讓鐵原子和鎳原子能夠相遇,成為分解水的活性位點(diǎn)。因而,氫可以從水中分離出來成為燃料,而氧可以作為一種環(huán)保型廢物被釋放出來。”
2015年,Zhao教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種鎳鐵電極,制造氧氣的效率創(chuàng)造了記錄。不過,Zhao教授表示,就鎳鐵本身而言,并不是制造氫氣最好的催化劑,不過,納米大小的鎳鐵卻能夠創(chuàng)造奇跡。納米級(jí)界面從根本上改變了此類材料的性質(zhì),研究結(jié)果表明,鎳鐵催化劑在制氫方面與鉑催化劑一樣活躍。
此外,鎳鐵電極可以同時(shí)催化產(chǎn)生氫氣和氧氣,因此,不僅可以利用地球上豐富的元素來降低生產(chǎn)成本,還能夠用一種催化劑完成兩種催化劑的任務(wù),從而降低成本。
快速看看現(xiàn)在的金屬價(jià)格,你就會(huì)明白為何該技術(shù)可能成為變革技術(shù),以加速向氫經(jīng)濟(jì)過渡。目前,鐵和鎳的價(jià)格分別為每公斤0.13美元(約合0.91元人民幣)和19.65美元(約合137.50元人民幣),而釕、鉑和銥的價(jià)格則分別為每克11.77美元(約合82.36元人民幣)、42.13美元(約合294.81元人民幣)和69.58美元(約合486.89元人民幣),換句話說,此類貴金屬的價(jià)格比鐵和鎳貴了數(shù)千倍。
Zhao教授表示,如果該種水分解技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展,則有一天可能會(huì)出現(xiàn)像如今加油站一樣的加氫站,可以利用水分解反應(yīng)生產(chǎn)的氫氣為氫燃料汽車提供動(dòng)力。與利用鋰電池提供動(dòng)力的電動(dòng)汽車相比,加氫只需在幾分鐘內(nèi)就可完成。