j9九游app(中国) - 官方网站j9九游app

网站首页/有机动态/有机干货/Angew. Chem. :电化学中和能电池:氢电可联产,淡化水不难
Angew. Chem. :电化学中和能电池:氢电可联产,淡化水不难

全球能源革命大潮涌动,低碳可再生能源的发展与利用日益受到重视。氢能因兼具高能量密度、快速补给能力、清洁无碳排放等优势,被视为实现零碳经济的终极能源之一。然而,以电解水为代表的“绿氢”制造技术普遍面临高能耗的痛点,成本在短期内难以与化石能源重整、工业副产气等传统“蓝氢”制造技术相竞争。近年来,研究者不断深入理解水分解反应机理与水分子电化学催化活化机制,通过对电催化剂设计与电解过程工艺的不懈优化,长足降低了电解水反应的过电势及制氢能耗,但始终难以摆脱对电能输入的依赖。


围绕制氢节能降耗的目标,大连理工大学精细化工国家重点实验室王治宇、邱介山教授团队提出了一种新型电化学中和能电池,实现了无需供电的绿色氢能与电能按需联产。此技术不仅可利用酸碱中和反应的化学能,更可高效捕集环境中的低品位热能(温度系数:2.6 mV K–1),并将二者转化为电能驱动析氢反应并输出电能。这一电化学中和能电池的热力学效率(ΔGθ/ΔHθ)高达1.7,优于氢氧燃料电池(0.83)、肼燃料电池(1.0)等常规燃料电池。利用低Pt阴极(3.7% Pt)与NiCo基阳极构建的电化学中和能电池每制取1 m3 H2,可同时输出0.81 kWh电力,峰值功率密度最高达85.5 mW cm–2。通过连接或断开外部负载,可以在无需停止电解池运行或改变其构造的情况下,简易地实现发电或产氢模式的按需自由切换。在产氢模式下,产氢速率最高可达70.1 mol h–1 m–2,法拉第效率接近100 %。在产氢或发电的同时,此电化学中和能电池更可通过电化学反应驱动的自发离子交换过程,以高达56.1 mol h–1 m–2的脱盐速率快速淡化高浓盐水。基础技术经济分析表明:当使用工业酸碱废水、卤水等低品位水体作为原料时,此技术的制氢成本比可再生能源驱动的碱性电解水技术可降低70 – 80%,同时实现工业污染废水的高效降解。这一工作为发展低能耗、低排放、高生态可持续性的绿色制氢技术方法提供了新的思路。

j9九游app(/999/read/5345.html)

图1 (a)电化学中和能电池的构造示意图;(b) 电化学中和能电池与常规电解水技术的制氢能耗比较;(c) 电化学中和能电池为智能手机充电;(d) 电化学中和能电池技术与传统技术的制氢能耗与碳排放比较;(e) 本技术的基础技术经济分析。

文信息

Hydrogen Production and Water Desalination with On-demand Electricity Output Enabled by Electrochemical Neutralization Chemistry

Fu Sun, Dongtong He, Kaizhou Yang, Jieshan Qiu, and Zhiyu Wang*


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202203929


j9九游app 服务
  • 化学试剂
  • j9九游app(/999/read/5345.html)

    提供稀有化学试剂现货

  • 化学试剂定制合成服务
  • j9九游app(/999/read/5345.html)

    上海j9九游app 生物科技有限公司提供市场稀缺的化学试剂定制服务

  • 新材料现货
  • j9九游app(/999/read/5345.html)

    上海j9九游app 生物科技有限公司代理或自产包含石墨烯产品,类石墨烯产品、碳纳米管、无机纳米材料以及一些高分子聚合物材料

  • 结构设计及定制合成
  • j9九游app(/999/read/5345.html)

    可以根据客户需求对所需化合物结构进行设计改性,从而定制合成出客户所需分子式结构

  • 联系j9九游app
  • 021-58952328
  • 13125124762
  • info@chemhui.com
  • 关注j9九游app
  • j9九游app(/999/read/5345.html) j9九游app(/999/read/5345.html)
友情链接
在线客服
live chat
友情链接:W66最老牌  亚美客户端  w66官网  凯发k8国际  凯发k8娱乐真人旗舰厅  亚虎yahu999  尊龙凯时买球  h188  凯发・唯一官网登录  必威BETWAY入口