萊斯大學研發的鈷/磷化物/磷酸鹽薄膜可以作為電解水裝置的正負極,這種性能優異的薄膜可以同時為燃料電池提供氫氣和氧氣。它的基本厚度時500納米。
萊斯大學的科學家介紹說,鈷薄膜作為一種新型催化劑,可以對水進行催化電解,為燃料電池同時提供所需要的氫氣和氧氣。這種由化學家James Tour研制的廉價,多孔材料,作為通過電解水制備氫氣的催化劑,因而具備明顯優勢。
科學家認為,他們研發的鈷薄膜在制氫方面比現有最先進的材料更加的出色,比目前商用的鉑催化劑更加具有競爭力(更便宜)。他們還指出,與目前的其他材料相比,這種催化劑還可以促進氧氣的析出。
Tour說道“這種材料可以將水分解,同時產生氫氣和氧氣,簡直是太神奇了,通常情況下,一種材料只能制備其中的一種。”
研究人員認為,應用來自風能和太陽能的交流電來進行鈷催化電解反應,是一種制備氫氣和氧氣的環境友好型措施。
“我們將電流在正負極之間來回傳送,氫氣和氧氣就會在同一材料下生成”,Tour談到,“這種材料非常容易制備,價格低廉,伸縮性好。”
實驗室通過氧化鈷薄膜的陽極并將其沉積到基板上,從而得到這種500納米厚的鈷薄膜。再將基板放在磷蒸汽下烘烤2小時,形成鈷/磷化物/磷酸鹽薄膜,這種薄膜的孔結構不會被破壞。并且,這個材料在疲勞試驗和酸堿條件下均具有良好的性能。

圖為萊斯大學研發的鈷/磷化物/磷酸鹽薄膜的側面圖,可以作為電解水裝置的正負極,這種性能優異的薄膜可以替代電解水裝置中的鉑,為燃料電池提供氫氣和氧氣。

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