以色列理工学院Nature Energy:两步电化学-化学循环分离析氢析氧反应助力高效整体水分解
北2北
2019-09-14
电解制氢面临着提高生产效率、经济价值和全球一体化潜力等诸多技术挑战。在传统的电解水过程中，水的氧化和还原在同一个电解池的正负极同步发生。这就为产物分离带来了挑战，甚至还为材料选择和工艺条件的筛选制造了困难。在本文中，以色列理工学院的Avner Rothschild 和Gideon S. Grader等利用两步过程成功地将水分解过程中的析氢和析氧反应分离：第一步是在正极还原水和在负极氧化水的电化学步骤，第二步是在高温下快速驱动水氧化从而把负极还原为初始态的化学步骤。这种方法使得在无膜两电极电解池中的整体水分解平均工作电压为1.44-1.60V，电流密度为10-200mA/cm2。该工作使得研究人员能够在一个简单的循环过程中，以高效率、高稳健性、高安全性和富有前景的放大潜力，在低电压下生产氢气。
Hen Dotan, Avner Rothschild, Gideon S. Grader et al, Decoupled hydrogen and oxygen evolution by a two-step electrochemical–chemical cycle for efficient overall water splitting, Nature Energy, 2019
https://www.nature.com/articles/s41560-019-0462-7
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