您的位置: 首页> 资讯>

绿色氢:人造叶子在压力下变得更好

导读氢气可通过水的电解分解产生。其中一种选择是使用光电极,将阳光转化为电压,用于所谓的光电化学电池 (PEC 电池) 中的电解。HZB 的一个...

氢气可通过水的电解分解产生。其中一种选择是使用光电极,将阳光转化为电压,用于所谓的光电化学电池 (PEC 电池) 中的电解。HZB 的一个研究小组现已证明,在压力下,PEC 电池的效率可以显著提高。

有些人称之为“人造叶子”:光电化学电池(简称 PEC 电池)不是像自然界的绿叶那样利用天然的光系统 II 复合物来利用阳光分解水,而是使用人工的无机光电极来产生从阳光中电解分解水所需的电压。

尽量减少损失

性能最佳的设备已经实现了高达 19% 的惊人能量转换效率。在如此高的效率下,气泡形成造成的损失开始发挥重要作用。这是因为气泡会散射光,从而妨碍电极的最佳照明。

此外,气泡可能会阻碍电解质接触电极表面,从而导致电化学失活。为了最大限度地减少这些损失,在较高压力下操作设备将有助于减小气泡尺寸。然而,迄今为止报道的所有 PEC 设备都是在大气压(1 巴)下运行的。

加大压力

目前,来自 HZB 太阳能燃料研究所的一个团队已研究了在 PEC 相关条件下高压水分解。他们使用气体将 PEC 流动电池加压至 1 至 10 巴之间,并在电解过程中记录了许多不同的参数。他们还开发了 PEC 过程的多物理模型,并将其与正常压力和高压下的实验数据进行了比较。

该模型现在允许使用参数并识别关键杠杆。“例如,我们研究了工作压力如何影响气泡的大小及其在电极上的行为,”论文第一作者、现发表于《自然通讯》的冯梁博士说。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!