PEM水电解制氢 | 在酸性环境下工作的非贵金属水电解催化剂

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摘要：由日本理化学研究所（理研）环境资源科学研究中心生体功能催化剂研究团队等组成的国际共同研究小组为了提高水电解效率，成功开发出一种可在酸性环境中工作的非贵金属催化剂——“Co₂MnO₄（Co：钴，Mn：锰，O：氧）”，兼具全球最高活性和稳定性。通过该研究成果，有望促进水电解制氢（2H₂O→2H₂+O₂）工艺中的非贵金属催化剂的开发，并进一步提高环保性。固体高分子（PEM）型水电解具有较高的能源效率和制氢速度，但催化剂在产氧的阳极处会暴露于酸性环境中，容易劣化，且目前使用资源稀缺的贵金属。此次，国际共同研究小组通过结合钴和锰两种元素，成功开发出兼具活性和稳定性的催化剂。本次开发的Co₂MnO₄催化剂即使在强酸性环境中也能以200mA/cm²的电流密度工作1000小时以上。此外，与现有非贵金属催化剂相比，本研究的Co₂MnO₄催化剂可电解的水量约增加至100倍。