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可再生能源电解水制氢催化剂制备及其应用

发布时间: 2022-11-17

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术许可
成果类型： 发明专利
行业领域：
节能环保行业
成果介绍
近年来，研究者开发了多种廉价、高效的电解水阴极析氢非贵金属电催化剂，其中硫化钼（MoS2）基催化剂是迄今为止发现的析氢性能最好的非贵金属催化剂之一，其具有类铂活性。然而，这类高活性催化剂往往更易受到复杂催化反应环境因素的影响，导致催化剂表面发生重构并破坏其几何/电子结构，造成催化剂失活。基于此，本团队提出了具有分子选择性的栅栏工程，解决了高活性Co掺杂MoS2析氢反应催化剂活性与稳定性之间的权衡问题。研究出可再生能源电解水制氢催化剂制备及其应用。
成果亮点
栅栏工程为设计高效、稳定的非贵金属基电催化剂的大规模应用提供了新思路。当将该MoS2基（Co-MoS2@CoS2）阴极催化材料与实验室自制的高活性钴镍双金属硒化物析氧反应阳极配对用于实验室自制的碱性电解水（AWE）双电极电解系统时，在电流密度400 mA/cm2下持续分解500 h没有明显的衰减。高温热化学制氢产物输入可调节式传热传质单元进行物质与热量的回收，回收的物质与热量输入固体氧化物电解池，作为原料进行高温电解水制氢，最后用回热器回收系统余热，实现太阳能全光谱高效制氢。
团队介绍
团队核心成员：孔慧，博士，特别副研究员，研究方向：太阳能热化学；太阳能海水淡化技术；新能源/煤基能源系统的技术经济和多目标优化分析。多次参与国家自然科学基金项目，获得博士研究生国家奖学金。负责项目中能源系统技术研究，主导项目研究工作。 团队核心成员：薛帆，博士，研究方向：光伏光电驱动等，曾参加博士后基金面上项目。国家能源集团项目。中国科学院创新交叉团队，负责项目中催化剂制备等工作。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”濮阳国防产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2022-11-20

孙瑜

南京理工大学

教授

综合评价

该成果由具有分子选择性的栅栏工程，解决了高活性Co掺杂MoS2析氢反应催化剂活性与稳定性之间的权衡问题研发而成，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。 该项目成果通过对太阳光线进行聚光分频，将短波段光线应用于光伏发电，长波段光线应用于光热转换，考虑到了太阳能不同光谱的能量品位差异，使太阳能得到充分高效的利用。 总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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