科学家找到更便宜的清洁氢燃料制备方法

美国圣路易斯华盛顿大学麦凯维工程学院的 Gang Wu 教授团队开发了一种新型无铂催化剂，专用于阴离子交换膜水电解槽（AEMWE）。这种电解技术利用太阳能、风能或水力等可再生电力，将水分解成氢气和氧气，从而生产清洁的氢燃料。传统制氢催化剂常依赖昂贵的铂（Pt）材料，而该团队创新性地采用铼磷化物（Re₂P）与钼磷化物（MoP）复合而成——其中铼组分优化了氢原子在催化剂表面的吸附与脱附过程，钼组分则加速了碱性电解液中水分子的分解反应，显著提升了产氢效率。实验表明，搭配镍铁阳极后，该系统性能优于当前主流的贵金属（PGM）基阴极；在工业级电流密度（1–2 A/cm²）下连续稳定运行超过1000小时，是目前已报道的最耐用的无铂阴极之一。研究人员指出，其优异表现源于对催化剂/电解液界面氢键网络的精准调控，使该催化剂在整个测试电位范围内电阻最低，意味着氢吸附动力学最快。尽管目前仍处于实验室阶段，但该技术具备向规模化工业制氢拓展的潜力。项目资金来自 Gang Wu 教授在华盛顿大学的启动经费。