加利福尼亞州斯坦福大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)展示了一種新的水電解裝置，它可以利用鹽水生產(chǎn)氫氣。雖然使用電力分解水來(lái)生產(chǎn)氫氣是一種成熟的技術(shù)，其商業(yè)應(yīng)用開(kāi)始在各種市場(chǎng)中出現(xiàn)，大多數(shù)電解槽需要凈化水來(lái)操作，并且系統(tǒng)組分在鹽的存在下快速降解。

如果將技術(shù)擴(kuò)大到代表我們能源結(jié)構(gòu)的重要部分，這可能會(huì)給水資源帶來(lái)沉重壓力。根據(jù)斯坦福大學(xué)的研究人員的說(shuō)法，用于燃料汽車和動(dòng)力城市的場(chǎng)景所需的氫氣量不能用純凈水生產(chǎn)，但如果海水中的所有水都可用，這個(gè)問(wèn)題就可以解決了。“海水是地球上最豐富的含水電解質(zhì)原料，”研究論文的摘要中寫道。“但它在水分解過(guò)程中的實(shí)施帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)，特別是對(duì)于陽(yáng)極反應(yīng)。”

斯坦福大學(xué)展示的系統(tǒng)的關(guān)鍵是一種新型陽(yáng)極，通過(guò)帶負(fù)電的層防止鹽腐蝕。研究人員解釋說(shuō)，陽(yáng)極由一個(gè)鎳泡沫核心組成，它從電源傳輸電能，鎳氫氧化鎳氫氧化鎳層頂部的鎳鐵氫化物引發(fā)電解過(guò)程，而硫化鎳則在電解過(guò)程中產(chǎn)生負(fù)電荷。過(guò)程中，保護(hù)核心材料免受鹽水中的氯化物的影響。研究人員將這個(gè)概念解釋為類似于兩個(gè)磁鐵的負(fù)端相互排斥的概念。

由基，在紙所述進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的，海水的高度持續(xù)分裂成氫氣和氧氣燃料，發(fā)表在美國(guó)的美國(guó)的國(guó)家科學(xué)院的軸頸論文集，所使用的太陽(yáng)能供電的示范從舊金山灣收集的海水生產(chǎn)氫氣和氧氣的機(jī)器。電解槽在電流密度為400mA/cm2，電壓2.12下連續(xù)工作超過(guò)1,000小時(shí)，沒(méi)有明顯的腐爛。

研究人員指出，如果沒(méi)有涂層，陽(yáng)極通常會(huì)在不到12小時(shí)的操作后分崩離析......整個(gè)電極會(huì)崩潰成碎片，但是使用這一層，它可以超過(guò)一千小時(shí)，“邁克爾肯尼的論文的第一作者。“這項(xiàng)研究令人印象深刻的是，我們能夠在與當(dāng)今工業(yè)中使用的電流相同的電流下工作。”

擴(kuò)大

斯坦福化學(xué)教授戴宏杰教授指出，他的實(shí)驗(yàn)室通過(guò)這次演示證明了該技術(shù)的概念，但規(guī)模和批量生產(chǎn)將留給工業(yè)企業(yè)。

然而，他接著指出，納入保護(hù)層的陽(yáng)極可以納入現(xiàn)有的電解槽中，大大簡(jiǎn)化了該技術(shù)的采用。“這不像從零開(kāi)始，”戴解釋說(shuō)。“這更像是從80%或90%開(kāi)始。”