Một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Lu Zhiyi từ Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba (NIMTE) thuộc Viện Khoa học Trung Quốc (CAS) dẫn đầu đã đề xuất một chiến lược dễ dàng và hiệu quả về chi phí để tổng hợp một cực âm lai để đạt được hiệu suất cao trong nước biển. điện phân để tạo ra hydro. Nghiên cứu đã được xuất bản trong Tài liệu chức năng nâng cao .
Hydro có thể được tạo ra thông qua quá trình điện phân nước biển, giúp bảo tồn nguồn cung cấp nước ngọt và do đó được coi là một chiến lược lưu trữ và chuyển đổi năng lượng bền vững.
Điện phân nước biển, được cung cấp bởi các nguồn năng lượng tái tạo ngoài khơi như năng lượng mặt trời, gió và thủy triều , là một con đường quan trọng đầy hứa hẹn để sản xuất hydro xanh, góp phần vào mục tiêu "đạt đỉnh carbon và trung hòa carbon". Tuy nhiên, sự biến động phức tạp của năng lượng tái tạo ngoài khơi trong những điều kiện khắc nghiệt đã hạn chế hiệu suất sản xuất hydro .
Theo quan điểm này, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một chiến lược đơn giản liên quan đến ăn mòn, lưu huỳnh hóa và lắng đọng điện cực để tổng hợp catốt Cu 2 S@NiS@Ni/NiMo trên quy mô 10 × 10 cm 2 .
Catốt lai thể hiện hiệu suất tiến hóa hydro vượt trội với điện thế quá mức lần lượt là 190 và 250 mV ở mật độ dòng điện 1.000 mA cm -2 trong nước biển nhân tạo có tính kiềm và nước biển thực.
Ngoài ra, cấu trúc mảng nano siêu kỵ khí cho phép vận chuyển khối lượng hydro ngay cả ở mật độ dòng điện cao.
Trong các điều kiện ở trạng thái ổn định, cực âm đã phát triển cho thấy tổn thất quá điện thế không đáng kể sau hơn 2.000 giờ ở 500 mA cm -2 , cho thấy độ ổn định tuyệt vời của cực âm.
Bất chấp sự dao động phức tạp của năng lượng tái tạo ngoài khơi, cực âm lai cho thấy đặc tính chống ăn mòn tuyệt vời, với độ bền 1.500 giờ trong điều kiện thực tế khởi động/dừng tăng tốc.
Công trình này đã cung cấp một phương pháp hiệu quả để tổng hợp catốt hiệu suất cao để tạo ra hydro quy mô công nghiệp thông qua quá trình điện phân nước biển.
Hơn nữa, việc đánh giá hiệu suất và chi phí đã làm sáng tỏ tiềm năng to lớn của cực âm tổng hợp trong sản xuất hydro bền vững ở quy mô công nghiệp.
