隨著大氣中的二氧化碳含量不斷增長(zhǎng),全球變暖趨勢(shì)不斷加劇,使用更清潔、更可持續(xù)的能源來(lái)替代化石燃料,成為解決環(huán)境問(wèn)題的當(dāng)務(wù)之急。在這方面,清潔氫能源是一個(gè)很好的選項(xiàng)。
(圖片來(lái)源:韓國(guó)中央大學(xué))
目前,電催化水分解是最清潔的制氫方法。然而,為了提升效率,這一過(guò)程需要使用鉑等稀有貴金屬催化劑。由于成本較高,其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用受到影響。相比之下,過(guò)渡金屬基催化劑成本較低,如鈷、鎳、鐵的氧化物、硫化物和氫氧化物等。這兒有一個(gè)問(wèn)題是,電催化水分解過(guò)程由兩個(gè)半反應(yīng)組成,即析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)。以往報(bào)道過(guò)的大多數(shù)過(guò)渡金屬基催化劑只能單獨(dú)催化HER或OER,導(dǎo)致相關(guān)配置復(fù)雜,總體成本較高。