氢动力运输目前可能无法与电池电力运输竞争(甚至还没有接近),但是如果对这种清洁能源进行研究和开发,氢将在几十年内变得有用。以下是从Planetsave转发的有关氢燃料研究的最新好消息。
氢燃料生产(通过使用阳光将水分解为氢和氧)长期以来一直在公众的想象中占主导地位,但现实情况是,该技术距离经济还很遥远。威斯康星大学麦迪逊分校的最新研究表明,经济与现实之间的差距正在缩小。
那里的研究人员在使用相对便宜的新材料的同时,成功实现了创纪录的新记录(关于基于氧化物的光电极系统),太阳能到氢的转换效率为1.7%。
“为了制造商业上可行的用于太阳能燃料的设备,在实现高的太阳能到燃料转化效率的同时,应显着降低材料和加工成本,”韩国大学化学教授Kyoung-Shin Choi表示。威斯康星州麦迪逊市。
因此,为了解决这个问题,研究人员用钒酸铋制造了太阳能电池,并使用电沉积(认为是镀金的珠宝)将“该化合物的表面积提高到每克32平方米,这是惊人的。”
“没有先进的设备,高温或高压,我们就制成了具有极高表面积的极细颗粒的纳米多孔半导体,” Choi解释说。“更大的表面积意味着与水更多的接触面积,因此,更有效的水分解。”
威斯康星大学麦迪逊分校提供更多:
钒酸铋需要加快生成燃料的反应的速度,这就是配对催化剂的用武之地。据称,尽管有许多研究小组致力于光电半导体的开发,许多研究小组致力于水分解催化剂的开发,崔,半导体-催化剂结受到的关注相对较少。
Choi和Kim利用一对廉价且有缺陷的催化剂-氧化铁和氧化镍-将它们堆叠在钒酸铋上,以利用它们的相对强度。
“由于没有一种催化剂能够与半导体和作为反应物的水形成良好的界面,因此我们选择将其分成两部分,”崔说。“氧化铁与钒酸铋形成良好的连接,而氧化镍与水形成良好的催化界面。所以我们一起使用它们。”
双层催化剂方法允许同时优化半导体-催化剂结以及催化剂-水结。
“将这种廉价的催化剂二重奏与我们的纳米多孔高表面积半导体电极结合在一起,便可以构建出创纪录的高效率的廉价的全氧化物基光电极系统,” Choi继续说道。
Choi说:“其他研究不同类型的半导体或不同类型的催化剂的研究人员可以开始使用这种方法来确定哪种材料组合可以更有效。”“通过某些工程,我们可以很快地进一步提高效率。”
研究人员目前正在努力进一步调整他们的设计。
这项新研究刚刚发表在《科学》杂志上。
图片来源:威斯康星大学麦迪逊分校/布莱斯·里希特