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MIT的研究團(tuán)隊(duì)聲稱在電解水之前加入一種液體催化劑可以實(shí)現(xiàn)幾乎100%電解效率。當(dāng)該催化劑和光伏電池結(jié)合在一起存儲(chǔ)能量時(shí),太陽(yáng)能系統(tǒng)能夠一天24小時(shí)不間斷發(fā)電。

MIT的化學(xué)教授Daniel Nocera說(shuō)“最難從水分離出來(lái)的成分不是氫,鉑作為催化劑的效果還是不錯(cuò)的,但鉑對(duì)氧原子的作用非常小,必須使用更多能量。我們現(xiàn)在所作的就是制造一種催化劑能夠在不使用額外的能量下對(duì)氧原子進(jìn)行分解。實(shí)際上,使用了我們的催化劑后幾乎100%的電流都能用于電解分離氧氣和氫氣。”

鎳氧化物催化劑是目前使用最廣泛用以提高電解槽效率的催化劑,Nocera承認(rèn)它們?cè)贛IT的配方中也能起到相同的效果。但他補(bǔ)充說(shuō):“鎳氧化物因?yàn)槠涠拘孕枰褂妹芊馑萜?代價(jià)非常昂貴。MIT的專利催化劑配方是“綠色”的,能夠使用非密封的普通容器。”

Nocera說(shuō):“鎳氧化物因?yàn)槠涓g性(即使二氧化碳也會(huì)在空氣中和它發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鹽)而不能夠在普通環(huán)境中使用。但我們的催化劑采用了多種材料,這些材料都不會(huì)和環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。”

MIT的專利催化劑配方磷酸鈷鹽能溶解在水中。電解時(shí)當(dāng)電流流經(jīng)磷酸鈷鹽,該催化劑就會(huì)粘附在氧電極上以提高電解效率。電流斷開(kāi)時(shí),磷酸鈷鹽將重新溶解。

過(guò)程簡(jiǎn)單,即使是普通的電解槽也能派上用場(chǎng)。

Nocera 表示:“因?yàn)槲覀兊拇呋瘎┦蔷G色環(huán)保的,不需要將電解設(shè)備和環(huán)境污染物隔離起來(lái),這樣就比目前的設(shè)備節(jié)省很多。”

目前,MIT正在和光伏電池廠商合作準(zhǔn)備在太陽(yáng)能系統(tǒng)的電解環(huán)節(jié)加入該催化劑。通過(guò)兩者的結(jié)合,白天發(fā)電的多余部分用于電解水,變?yōu)闅浜脱鮾?chǔ)備起來(lái)；晚上再用燃料電池將氫和氧變成水,用來(lái)發(fā)電。

Nocera預(yù)計(jì):“太陽(yáng)能電池制造商可以往他們的系統(tǒng)添加廉價(jià)的電解槽,在一天24小時(shí)里的7小時(shí)用以分解氧和氫,晚上再利用燃料電池重新合成氫和氧以產(chǎn)生電力。”

該項(xiàng)研究由MIT的一個(gè)博士后研究員Matthew Kanan協(xié)助。資金由MIT能源研究中心、Chesonis Family Foundation,Solar Revolution Project和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提供。