鄭州大學(xué)張佳楠/中科院化學(xué)所胡勁松《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》：“綠氫”工業(yè)化堿性催化劑研究現(xiàn)狀及未來展望
電解水制氫技術(shù)的發(fā)展對于加快實(shí)現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)具有重要意義。然而，堿性介質(zhì)中緩慢的析氫/析氧反應(yīng)動力學(xué)過程目前是阻礙該技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。基于此，本文首先綜述了堿性環(huán)境下析氫反應(yīng)與析氧反應(yīng)不同的動力學(xué)理論機(jī)制，總結(jié)了針對改善動力學(xué)反應(yīng)過程的理論設(shè)計(jì)策略。隨后，介紹了目前電解水催化劑的設(shè)計(jì)理念及方向。對新興的“綠氫”技術(shù)而言，探索在高電流密度下高性能電催化劑對這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)化應(yīng)用推廣中起著核心作用。同時(shí)，大規(guī)模合成策略是輔助合成工業(yè)電極的關(guān)鍵技術(shù)。進(jìn)一步，我們在推進(jìn)“綠氫”工業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)上總結(jié)了目前常用三種電解槽，介紹了目前電解槽設(shè)計(jì)的局限性及對應(yīng)解決方案。總之，深入研究適用于堿性環(huán)境中的工業(yè)電催化劑、商業(yè)膜或電解槽的設(shè)計(jì)，提高對工業(yè)設(shè)計(jì)原則的理解，對于獲得效率更高、安全性更高、實(shí)用性更強(qiáng)的工業(yè)電解槽具有重要意義。