Nature Commun：无膜流动相电解池分解水制氢

纳米

2021-07-07

电化学水分解反应是重要的可持续氢气合成方案，因为建筑与材料相关局限性，传统的碱性水分解以及新发展的质子交换膜电解方法面临着效率较低、材料/操作成本较高的问题。有鉴于此，武汉大学晏宁等报道设计一种无膜流动相电解池，这种电解池表现为三明治结构和循环操作单元，能够将整体水分解反应解耦。

本文要点：

（1）

这种电解池由两个物理分离的流动相富含H₂的阴极电解液、富含O₂的阳极电解液组成，电池得到的H₂纯度达到>99.1 %。这种电解池具有较低的内部欧姆电阻，较高的电化学活性同时价格上可接受催化剂，高效率的传质效应能够在2.1 V偏压条件实现750 mA cm^-2电流密度，制氢电解池能够以去离子水、或普通自来水进行电催化工作。

（2）

本文研究结果展示通过电解池结构和材料设计，将不同电解池的优点结合，为实现可持续制氢反应提供方法。

参考文献

Yan, X., Biemolt, J., Zhao, K. et al. A membrane-free flow electrolyzer operating at high current density using earth-abundant catalysts for water splitting, Nat Commun 12, 4143 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-24284-5

https://www.nature.com/articles/s41467-021-24284-5