Исследователи из Корейского института науки и технологий KAIST разработали инновационный метод производства водорода, который может эффективно решить существующие проблемы «зеленого водорода». Эта технология основана на высокоэффективных цинково-воздушных батареях, использующих водорастворимый электролит для снижения риска возгорания.
Итоги их исследования опубликованы в журнале Advanced Science.
Водород — важное сырье для создания материалов с высокой добавленной стоимостью и привлекает внимание благодаря своей роли как экологически чистого топлива с высокой энергетической плотностью, превышающей аналогичные показатели традиционных ископаемых видов топлива в три раза. Современные методы производства водорода, однако, сопровождаются значительными выбросами углекислого газа. Использование возобновляемых источников энергии, таких как солнечные панели и ветряные турбины, для электролиза воды позволяет получать «зеленый водород», но сталкивается с проблемой низкой эффективности из-за непостоянства выработки вследствие климатических условий.
Для преодоления этих трудностей ученые разработали катализатор на основе недрагоценных металлов — G-SHELL, который демонстрирует высокую эффективность в реакциях выделения кислорода, выделения водорода и восстановления кислорода. Этот катализатор был создан на основе нанометаллоорганического каркаса, выращенного на графеновом оксиде.
Система производства водорода, основанная на цинково-воздушной батарее, обладает значительной энергетической плотностью (797 Вт·ч/кг), что приблизительно в 5 раз превышает показатели существующих аккумуляторов. Она демонстрирует высокую производительность (275,8 мВт/см²) и может стабильно функционировать на протяжении длительного времени, даже при многократном циклировании зарядки и разрядки.
Эта разработка стала значительным шагом вперед, способным преодолеть существующие ограничения в производстве «зеленого водорода». Система была создана благодаря разработке активного и долговечного каталитического материала, который работает при низких температурах и простых условиях в трех электрохимических реакциях.
Профессор Чон Ку Канг, руководитель исследовательской группы
Система может быть интегрирована с методами электролиза воды и стать экологически безопасным решением для производства водорода и будущим средством хранения энергии.
Источник: iXBT
