Đề xuất phương pháp điện phân nước hai bước mới để sản xuất hydro.
Một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Chen Changlun từ Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đứng đầu, cùng với các cộng sự, đã phát triển điện cực lưỡng cực niken hydroxit pha tạp coban tiên tiến và chất xúc tác kim loại không quý, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và tính ổn định của quá trình điện phân nước hai bước để sản xuất hydro.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Kỹ thuật Hóa học và Tạp chí Khoa học Keo và Giao diện .
Các máy điện phân kiềm truyền thống gặp phải các vấn đề như không phù hợp với các nguồn năng lượng tái tạo dao động và trộn hydro/oxy dưới áp suất cao, hạn chế ứng dụng của chúng. Điện phân nước hai bước khắc phục các vấn đề này bằng cách tách hoàn toàn hydro và oxy sản xuất theo thời gian và không gian bằng điện cực lưỡng cực, loại bỏ nhu cầu về bộ tách màng tốn kém.
Chìa khóa là phát triển vật liệu điện cực lưỡng cực hiệu suất cao và thiết kế cell hiệu quả. Tuy nhiên, điện cực niken hydroxit thường được sử dụng có những hạn chế về khả năng đệm điện và độ ổn định khi sạc/xả.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp điện phân một bước để chế tạo điện cực lưỡng cực niken hydroxit linh hoạt pha tạp coban trên vải carbon. Pha tạp coban cải thiện độ dẫn điện và hiệu suất lưu trữ điện tử, đồng thời ngăn ngừa sản xuất oxy ký sinh trong quá trình sản xuất hydro.
Họ cũng phát triển các chất xúc tác không phải kim loại quý, bao gồm photphua niken-coban pha tạp molypden và điện cực hai chức năng oxit coban composite sắt cảm ứng plasma, cho thấy độ bền và hoạt động cao. Các điện cực này cho phép sản xuất hydro và oxy tại các thời điểm và địa điểm khác nhau bằng cách chuyển hướng dòng điện, tạo ra điện áp pin thấp, hiệu suất tách ghép cao và hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao.
Để cải thiện điện cực hydroxit kép (LDH) nhiều lớp, vốn có dung lượng hạn chế và độ dẫn điện/ổn định kém, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ plasma phi nhiệt để chế tạo điện cực LDH niken-coban pha tạp nitơ và điện cực LDH oxit graphene/niken-coban khử pha tạp nitơ, giúp cải thiện đáng kể dung lượng và độ dẫn điện.
Quá trình điện phân nước hai bước hứa hẹn khả năng lưu trữ hydro quy mô lớn và các ứng dụng như trạm gốc 5G và trung tâm dữ liệu.
Giáo sư Trần Trường Luân cho biết:
Các chỉ số hiệu suất của chúng tôi về điện phân nước hai bước để sản xuất hydro được đồng bộ hóa với các chỉ số tiên tiến trên toàn cầu, đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới hoạt động công nghiệp.
Đề xuất phương pháp điện phân nước hai bước mới để sản xuất hydro.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
