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可实现超高效水电解的纳米片状合金催化剂的开发

-利用可再生能源为实现氢能社会作出贡献-

概要

AIpatent认证专家库成员(欲知详情可联络support@aipatent.com)等组成的研究小组成功开发出一种具有高活性和高耐久性的水电解催化剂。

水电解技术是利用电能分解水以制造化学能源氢的过程,水电解技术作为一种利用可再生能源制氢的技术,可为实现CO2净零排放作出巨大贡献,因而备受关注。

该研究小组成功开发出一种钌-铱(Ru-Ir)合金电极催化剂,其能在酸性溶液中高活性且长时间促进水的完全分解。这种催化剂是具有特征性珊瑚形状的纳米结构,是约3nm(3x10-9m)的Ru-Ir合金纳米片的集合体。水电解由阴极的析氢反应(HER:Hydrogen Evolution Reaction)和阳极的析氧反应(OER:Oxygen Evolution Reaction)这两个半反应构成,关于HER和OER,分别对铂(Pt)和铱(Ir)进行了广泛研究。另一方面,已知Ru也具有高OER活性,但是其在酸性溶液中时,在反应电位下会显著溶出,并且催化活性会迅速下降。

本研究开发的珊瑚状Ru-Ir纳米合金(RuIr纳米珊瑚)在HER和OER反应中具有极高的活性和耐久性,与传统的使用Pt和IrO2(氧化铱)的情况相比,成功实现了低成本且高性能的水电解。

钌-铱(Ru-Ir)合金电极催化剂

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