湖南新生活logo.png湖南新生活

湖南新生活
湖南新生活网24小时滚动报道湖南最新鲜的新闻、民生资讯及社会新闻。
湖南新生活

冠军纳米生锈用于生产太阳能氢

在寻求生产可再生和清洁能源的过程中,光电化学电池(PEC)构成了一种圣杯。由于太阳辐射,PEC是能够在一次操作中将水分子分解成氢和氧的装置。“事实上,我们已经发现了这个珍贵的圣杯,EPFL的光子学与接口实验室主任MichaelGrätzel说道,也是染料敏化光电化学电池的发明者。今天我们刚刚达到一个重要的里程碑在将我们推向有利可图的工业应用的道路上。“

本周,Nature Materials确实发表了一篇关于这一主题的开创性文章。EPFL的研究人员与Technion(以色列)的Avner Rotschild合作,设法准确地表征了氧化铁纳米结构,以便以尽可能低的成本生产氢气。“我们的方法的重点是使用一种特别丰富,稳定和廉价的材料:生锈,”该文章的第一作者Scott C. Warren补充道。

去年年底,LPI实验室的合作者之一Kevin Sivula提出了一个基于相同原理的原型电极。它的效率是这样的,一旦它在光刺激下就会出现气泡。毫无疑问,即使仍有改进的余地,也证明了这种廉价电极的潜力。

通过使用透射电子显微镜(TEM)技术,研究人员能够精确地表征电子通过形成花椰菜的纳米结构的运动,形成氧化铁颗粒,在制造过程中放置​​在电极上。“这些措施帮助我们了解了为什么我们根据电极制造工艺获得性能差异的原因,”Grätzel说。

通过比较几种电极,其制造方法现已掌握,科学家们能够确定“冠军”结构。生产了一个10x10厘米的原型,其效果符合预期。下一步将是大规模制造的工业过程的发展。欧洲资金和瑞士联邦政府可以为最后一部分提供支持。

显然,长期目标是以环保和特别具有竞争力的方式生产氢 - 未来的燃料。对于MichaelGrätzel来说,“目前的方法,其中传统的光伏电池与电解槽相连,用于生产氢气,其成本最低为每公斤15欧元。我们的目标是每公斤收费5欧元。”

相关推荐