美國史丹佛大學(xué)于2014年8月22日宣布，開發(fā)出了可在1.5V的低電壓下、以與鉑（Pt）一樣高的效率電解水的新型觸媒轉(zhuǎn)換器（英文發(fā)布資料）。這種觸媒轉(zhuǎn)換器是將由鎳（Ni）及其氧化物（NiO）復(fù)合而成的奈米粒子附著在碳奈米管（CNT）上制成的新材料。相關(guān)論文已發(fā)表在學(xué)術(shù)雜志《Nature Communications》上。
鎳的價(jià)格約為2美分/克，比價(jià)格接近50美元/克的鉑便宜很多。因此，使用這種新型觸媒轉(zhuǎn)換器，可以大幅降低電解水的成本，從而可以降低氫氣的成本。能夠作為以低成本獲得燃料電池用氫氣的手段。
開發(fā)出這種材料的是史丹佛大學(xué)化學(xué)系戴宏杰教授的研究小組。戴宏杰等人以前曾開發(fā)出CNT的合成、使用CNT的晶體管等技術(shù)。這次有成功開發(fā)出使鎳及氧化鎳的復(fù)合粒子在CNT上生長得到的材料。這種材料可以作為高效電解水的觸媒轉(zhuǎn)換器使用。
使用這種材料時(shí)，室溫下的電解電壓為1.5～1.6V，溫度為60℃時(shí)的電解電壓為1.4V。在室溫下，電解電壓為1.5V時(shí)，電流密度為20mA/cm2。電流密度與氫氣（H2）的生成速度成比例。當(dāng)電流密度為1mA/cm2以上時(shí)，就能看到有氫氣的氣泡從電極冒出。這樣的速度高達(dá)原來的20倍，氫氣生成速度非常快。
今后，戴宏杰等人將利用可在這樣的低電壓下電解水這一點(diǎn)，著手研究太陽能電池中的水的分解。
鎳復(fù)合材料面臨的課題是，觸媒轉(zhuǎn)換器保持活性的時(shí)間只有數(shù)天。不過，最近的數(shù)據(jù)表明，使觸媒轉(zhuǎn)換器活性的保持時(shí)間延長到數(shù)周乃至數(shù)月的研究已有了眉目。
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