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

MIT的化學(xué)教授Daniel Nocera說“最難從水分離出來的成分不是氫,鉑作為催化劑的效果還是不錯的,但鉑對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氧原子進(jìn)行分解。實際上,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)它們在MIT的配方中也能起到相同的效果。但他補(bǔ)充說:“鎳氧化物因為其毒性需要使用密封水容器,代價非常昂貴。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:“鎳氧化物因為其腐蝕性(即使二氧化碳也會在空氣中和它發(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。電解時當(dāng)電流流經(jīng)磷酸鈷鹽,該催化劑就會粘附在氧電極上以提高電解效率。電流斷開時,磷酸鈷鹽將重新溶解。

過程簡單,即使是普通的電解槽也能派上用場。

Nocera 表示:“因為我們的催化劑是綠色環(huán)保的,不需要將電解設(shè)備和環(huán)境污染物隔離起來,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)備在太陽能系統(tǒng)的電解環(huán)節(jié)加入該催化劑。通過兩者的結(jié)合,白天發(fā)電的多余部分用于電解水,變?yōu)闅浜脱鮾淦饋恚煌砩显儆萌剂想姵貙浜脱踝兂伤?用來發(fā)電。

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

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