记者8月9日从南开大学获悉，该校电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用，构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求。相关成果近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
氢能作为一种低碳高效的清洁能源，在全球能源转型和应对气候变化方面扮演重要角色。按照制氢的三种方法，氢能可分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中，以可再生能源电解水制氢为代表的绿氢在生产过程中不产生温室气体，被视为实现碳中和目标的重要路径之一。
目前，碱性电解水（ALK）和质子交换膜电解水（PEM）两种电解水制氢技术占比较高，而阴离子交换膜（AEM）制氢技术被认为是集ALK与PEM优势于一体的第三代电解水制氢技术。AEM具有效率高、成本低、启停快速等优势，但在大电流密度下电解槽系统稳定性不足的问题限制了其产业化应用。因此，开发大电流密度下寿命长、性能稳定的碱性析氢催化剂，是AEM制氢技术亟待解决的核心问题之一。
“当前的电解水过程大多使用铂基材料作为析氢反应催化剂，其性能优良但成本较高。钌作为价格较低的贵金属，具有高催化活性和良好的耐久性，是铂的理想替代品。”罗景山介绍，“已被报道的碱性条件下钌基析氢催化剂大多是在低电流密度下测试。催化剂如何能够在大电流密度下保持高性能，从而满足大规模商业化应用的需要，是我们团队攻关的核心问题。”
载体和金属的相互作用，会极大地影响催化剂性能。团队研究发现，钌纳米颗粒与氮化钛载体之间具有强相互作用，能有效调节钌纳米颗粒的电子结构，优化氢中间体的吸附能力，提高催化活性。
“我们使用氮化钛负载的钌纳米颗粒催化剂作为析氢反应催化剂组装了AEM电解槽，在每平方厘米0.5安培、1安培和2安培的电流密度下分别实现了70.1%、64.3%和58.0%的能量效率，并能在每平方厘米1安培、2安培和5安培的电流密度下稳定运行超过1000小时，性能几乎没有衰减。”论文第一作者、南开大学电子信息与光学工程学院2021级博士生赵佳说。
“在每平方厘米5安培的工业级电流密度下，我们研发的催化剂能够在AEM电解槽中高效稳定运行，满足了AEM制氢大规模商业化应用的需求。”罗景山说。
记者8月9日从南开大学获悉，该校电子信息与光学工程学院罗景山教授团队联合西班牙巴斯克大学科研团队，在电催化水分解制氢研究中取得重要进展。该联合团队利用金属载体相互作用，构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求。相关成果近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
氢能作为一种低碳高效的清洁能源，在全球能源转型和应对气候变化方面扮演重要角色。按照制氢的三种方法，氢能可分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中，以可再生能源电解水制氢为代表的绿氢在生产过程中不产生温室气体，被视为实现碳中和目标的重要路径之一。
目前，碱性电解水（ALK）和质子交换膜电解水（PEM）两种电解水制氢技术占比较高，而阴离子交换膜（AEM）制氢技术被认为是集ALK与PEM优势于一体的第三代电解水制氢技术。AEM具有效率高、成本低、启停快速等优势，但在大电流密度下电解槽系统稳定性不足的问题限制了其产业化应用。因此，开发大电流密度下寿命长、性能稳定的碱性析氢催化剂，是AEM制氢技术亟待解决的核心问题之一。
“当前的电解水过程大多使用铂基材料作为析氢反应催化剂，其性能优良但成本较高。钌作为价格较低的贵金属，具有高催化活性和良好的耐久性，是铂的理想替代品。”罗景山介绍，“已被报道的碱性条件下钌基析氢催化剂大多是在低电流密度下测试。催化剂如何能够在大电流密度下保持高性能，从而满足大规模商业化应用的需要，是我们团队攻关的核心问题。”
载体和金属的相互作用，会极大地影响催化剂性能。团队研究发现，钌纳米颗粒与氮化钛载体之间具有强相互作用，能有效调节钌纳米颗粒的电子结构，优化氢中间体的吸附能力，提高催化活性。
“我们使用氮化钛负载的钌纳米颗粒催化剂作为析氢反应催化剂组装了AEM电解槽，在每平方厘米0.5安培、1安培和2安培的电流密度下分别实现了70.1%、64.3%和58.0%的能量效率，并能在每平方厘米1安培、2安培和5安培的电流密度下稳定运行超过1000小时，性能几乎没有衰减。”论文第一作者、南开大学电子信息与光学工程学院2021级博士生赵佳说。
“在每平方厘米5安培的工业级电流密度下，我们研发的催化剂能够在AEM电解槽中高效稳定运行，满足了AEM制氢大规模商业化应用的需求。”罗景山说。
眼眸深邃似海、璨如星河，中国医学科学院生物医学工程研究所眼科诊疗技术研发团队（以下简称“团队”）正是眼眸“侦探”。该团队不久前被授予“国家卓越工程师团队”称号。别看人眼只有8克左右，却 21世纪经济报道记者雷晨 北京报道随着人工智能技术的飞速发展，Kimi概念股成为资本市场的新宠。3月21日，受Kimi智能助手技术突破的催化，相关概念股集体走高，市场对AI板块的热情再次被点燃 记者3月21日从安徽师范大学获悉，该校生命科学学院张方教授课题组通过野外自然抱对、控制实验下抱对以及视频回放等实验手段，证实他们前期提出的，眨眼行为可能在雌性凹耳蛙性选择中起着重要作用 21世纪经济报道记者 石恩泽 深圳报道操作系统似乎对地理入迷。鸿蒙和深圳，就像Windows和西雅图，也似Linux和赫尔辛基。这是地理与技术的紧密交融。深圳，可以说是鸿蒙的诞生之地，在全球科 英伟达的GPU又升级了。3月19日，英伟达CEO黄仁勋发布了最新的B200算力芯片GPU，FP8精度下的训练性能是上一代的2.5倍，FP4精度下的推理性能更是达到了上一代的5倍。然而，这场技术狂欢背后，却令AI领域 “人工智能作为数字新基建重点建设方向，前景广阔，大有作为。今年的政府工作报告更首次提出开展‘人工智能+’行动，无疑将为人工智能技术在国内各行各业的广泛应用开启新篇章。”3月22 。本文链接：电催化水分解制氢技术获突破http://www.sushuapos.com/show-2-7945-0.html
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