三层材料技术：绿色氢气产量提升8倍的突破

来自 实验室仪器网

林雪平大学的研究人员他们通过开发一种三层材料来实现这一目标，这种材料比目前的技术更有效地捕获和转换太阳能。显著提高了从水中制氢的效率。

这种材料的工作原理是捕获阳光并利用该能量来驱动光化学分解水反应，从而将氢与氧分离。这一过程在欧洲尤为重要，因为欧盟计划到未来禁止新的汽油和柴油汽车。

虽然电池适用于较小的车辆，但较大的运输方式需要替代的清洁能源解决方案。LiU研究人员开发了一种利用太阳能生产氢气（H2）从水（H2O）作为电池的替代品。

研究团队此前曾展示过立方碳化硅（3C-SiC）的优势，显示其吸收阳光并促进水分解成氢气和氧气的反应的能力。

在此基础上，该团队开发了一种多层材料。它由一层氧化钴、一层立方碳化硅和一种有助于水分解的催化剂组成。

当阳光照射到多层材料上时，会产生电荷，这些电荷可用于将水分解成氢气和氧气。

开发能够制氢的材料的一个重大挑战是防止阳光的正电荷和负电荷相互重组和中和。

在他们的研究中，研究人员证明他们的材料Ni（OH）2/公司3O4/3C-SiC具有立方碳化硅层，更能保持电荷分离。这提高了水分解的效率。

今天生产的所有氢气并非都是“绿色”的。相反，市场上的大部分氢气都被描述为“灰色”氢气，由天然气或化石燃料制成。释放多达10吨二氧化碳以产生1吨“灰色”氢气。这对环境有非常不利的影响，并助长了温室效应。

“绿色”氢气只能通过可再生方法生产，例如使用可再生太阳能。

LiU研究人员的长期目标是为仅使用太阳能产生“绿色”氢的光化学反应提供动力。

目前正在开发的大多数材料的效率为1%到3%，但如果它要成为商业可行性，那么10%的效率是目标。

如果反应仅由太阳能提供动力，而不是像当前技术那样依赖额外的可再生电力，那么生产“绿色”氢气将变得更具成本效益。

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