电解水制氢技术及其催化剂研究进展

随着社会经济的发展，能源和环境问题日益受到人们的广泛关注。氢能因其能量密度高、绿色无污染、储量丰富、应用广泛等优点，被认为是21世纪理想的清洁能源。电解水制氢是一种清洁的生产技术，在“双碳”的背景下得到蓬勃发展，其关键挑战在于开发高性能的析氢反应（HER）电催化剂，以降低水分解的过电势。详细介绍了目前主流的电解水制氢技术，分析了各技术的自身特性和优劣势，重点总结概括了HER催化剂的研究进展，最后对电解水制氢技术及其催化剂的发展方向进行了展望。     

氢能供应链成本分析及建议

氢能具有能量密度高、环保清洁可再生的优势,已经成为未来能源发展的重要方向,被视为实现碳减排的必由之路。但目前氢能发展的核心问题是用氢成本过高,与电动车和传统燃油车相比没有经济优势。本文从制氢-运氢-加氢的产业链角度分析,发现电解水制氢成本远远高于化石能源制氢,且氢气的成本主要在运氢和加氢环节被抬升。文中指出：究其原因,主要由于氢气储存不易,在现有的长管拖车运输条件下,每次运输氢气量少,效率不高;同时由于燃料电池汽车数量少,每日加注量不足,叠合加氢站关键设备不能国产化,固定资产投资高导致折旧成本高,增加了氢气成本。针对这一问题,文中给出了具体降低成本建议,包括增加运氢压力以增加单次氢气运载量;加快科技攻关,关键设备国有化;突破政策限制,实现站内制氢;优化加氢站工艺,减少日常运营成本等。     

氢能的思考及发展路径判断和实践

氢具有化学品、专属燃料和二次能源三种特性,在中国能源革命进程中,政府将以CO₂减排为抓手促进 光伏风电的发展。随光伏风电成本的降低,绿氢从化学品定位转向专属燃料和二次能源属性。文中指出：中国 30·60双碳目标将引领再电气化,重构钢铁、炼化、煤化工、油气田、汽车、煤电和水泥产业;西部地区通过光伏原位电解水及绿色气体岛来实现氢的能源转型;东部地区绿氢有可能成为拉动乡村振兴的载体工具和低碳城市创建的重要抓手。文章提出：超前布局、强化创新、持续突破氢能关键核心技术、长期坚持技术迭代和产业示范,是氢能实现产业化发展的根本途径。     

钌基碱性电解水制氢催化剂研究进展

碱性电解水具有操作易实现、设备费用低和寿命长的特点,是目前应用最广泛的将可再生资源转化为氢能的技术。但电解水存在能耗高的问题,因此需要高效催化剂提高能量转化效率。钌具有与铂相近的金属-氢键强度,是极具前景的制氢催化剂。综述了近年来钌基催化剂的制备及其碱性电解水制氢反应的最新研究进展。与廉价过渡金属材料相比,钌基催化剂具有优异的电化学活性和稳定性,是一种很有前景的析氢材料。以目前主要研究的钌金属及其合金、钌基磷化物、钌基硫化物、钌基硒化物为代表,分别进行了简要的介绍和评价,最后提出了钌基电催化剂在制氢应用中存在的问题和未来的发展方向。     

电极上气泡分离行为及其强化技术研究进展

电解水作为大规模生产氢气的途径,增强电解水效率对于氢能源的生产具有十分重要的意义。而如何提高电解水工艺的电解效率是一个被广泛关注的问题。在电解过程中,电极两端产生的气体有三种去向：逸出电解槽、溶解于电解质中、附着在电极上。但在电解过程中,附着在电极上的气泡会严重影响电极与电解质之间的接触面积,直接降低了电解效率。降低气泡在电极上的停留时间能够有效增加电解质与电极的接触时间,提高产氢效率。本工作主要综述了近年来促进电解过程中极板上氢氧气泡从电极分离行为的研究,分别从极板属性、电流、溶液浓度和外加物理场这几个方面对气泡成核、生长、聚结和分离行为进行了具体的归纳总结,讨论了各种强化气泡分离方法的特点,并展望了未来的发展方向和路线,为未来的电解气泡脱离技术的研究提供参考。     

橡套软线铜丝氧化发黑的失效分析

橡套软线铜丝氧化发黑的原因众多,如软线自身设计选型不当、材料使用不当、生产加工工艺不当及软线使用环境恶劣等,本文重点针对空调器选用的橡套软线进行研究,对其通讯线氧化发黑的原因展开分析并验证,针对其失效原因提供相应改进建议与方向。     

用于酸性水氧化的电催化剂的最新研究进展

氢气是一种可再生的清洁能源,可为未来的运输和其他应用提供动力。利用风能和太阳能等可再生资源电解水是生产氢的有效选择。迄今为止,人们已经致力于开发用于电解水技术的电催化剂和膜。与碱性介质相比,在酸性介质中进行水电解具有多个优势,良好的反应动力学产品,易于分离和操作难度较低。然而,酸性水电解对催化剂,特别是对氧化还原反应的催化剂提出了更高的要求。开发高活性、耐用、成本低廉的催化剂来替代用于酸性水氧化的贵金属催化剂是一个巨大的挑战。本文概述了酸性水氧化用电催化剂的设计和合成的最新进展,重点介绍了实现高电催化活性同时又以低成本保持优异耐久性的新策略。对反应途径和中间体进行了详细讨论,以便更深入地了解析氧反应机理,这对于合理设计更有效的电催化剂至关重要。     

钌镍氧化物析氢活性阴极的制备工艺研究

通过热分解法制备了钌镍氧化物析氢活性阴极,考察了涂液不同金属含量和热氧化温度对活性阴极析氢电位和电极稳定性的影响,研究结果表明:涂液组成中钌掺杂量7％～11％,镍加入量控制在20％～23％为宜,热氧化温度应严格控制在450℃.同时根据涂层结构的表面形貌,分析了涂液元素组成和涂层结构的关系.分析结果表明:在最佳金属配比时...     

利用碱性电解水激发砂浆中矿粉活性的研究

利用碱性电解水制备矿粉砂浆,研究了不同取代率矿粉对砂浆工作性和力学性能的影响,结合XRD分析,评价了利用碱性电解水激发矿粉的活性和改善矿粉砂浆性能的可行性。结果表明:碱性电解水矿粉砂浆的工作性和力学性能均优于自来水矿粉砂浆;当矿粉取代率为20%时,碱性电解水矿粉砂浆的28 d抗折强度和抗压强度较自来水矿粉砂浆分别提高了11.9%和23.5%;碱性电解水矿粉砂浆中存在多钙钾石膏和钾长石,且水化硅酸钙和铝酸钙矿物的衍射峰显著强于自来水矿粉砂浆。     

法开发出获取氢燃料电解水新技术

法国圉家科研中心的科研人员开发出一种获取氢燃料的电解水新技术．可以大大降低氢燃料的生产成本。 该科研中心的研究人员对普通电解槽进行了改进,加装了传感器，以便准确地测量温度、水压和电流强度。