“东京工业大学发现可用于制氢的新电催化剂材料 价钱低/效率高”

化石燃料不仅是不可再生能源，也是全球变暖和空气体污染的首要原因之一。 因为这许多科学家对氢燃料寄予厚望。 氢是清洁的燃料，能量密度非常高，但如何有效地生产大量氢仍然是一个困难的技术课题。

(照片来源:东京工业大学)

水解是最常用的制氢方法之一。 在此过程中，由铂、钌、铱等贵金属组成的催化剂性能优异，但价格过高。 问题是，在关键的氧分解反应( oer )中，如果使用储量丰富的金属制成的电催化，效率太低了。

据报道，日本东京工业大学( tokyo institute of technology )的科学家发现了可以用水分解的电催化材料——氧化铁钙) cafe2o4)，同时成本效益非常高。 在oer反应中，铁氧化物是平坦的，但迄今为止的研究表明，如果与其他金属结合，性能将提高到实际可以使用的水平。 研究人员yuuki sugawa博士说:“希望明确cafe2o4的潜力，通过与其他铁基双金属氧化物进行比较，明确促进oer活性的重要因素。”

该小组为此测试了包括cafe2o4在内的6种铁基氧化物。 结果表明，cafe2o4的oer性能远远高于其他双金属电催化，也远远高于普通氧化铱。 试验表明，该材料耐用，在试验循环后未发现明显的结构和成分变化，电化学电池中的cafe2o4电极性能仍然很高。

为了了解这种电催化性能优良的原因，科学家利用密度泛函理论进行了计算，发现了非常规律的催化机理。 这表明cafe2o4为氧合的形成提供了能量可行的途径，这是oer中的限制性步骤。 实证需要越来越多的理论计算和实验，结果表明，许多铁位点之间的距离很近起着重要的作用。

sugawara博士说，新发现的oer电催化将带来根本性的变化。 “cafe2o4具有合成容易、价格低廉、对环境的影响小等许多优点。 是一种前景广阔的水解oer电催化，有望为能源转换设备的开发开辟新的途径。 另外，在cafe2o4中发现的新的oer增强机制可以用于其他有用催化剂的工程。 ”