香港城市大學(xué)(CityUHK)科學(xué)家稱，一種更能抵抗功率波動(dòng)的新型陰極，可讓(海)水電解更具可持續(xù)性、成本效益更高，且更適配與間歇性可再生能源在實(shí)際應(yīng)用中結(jié)合。

　　該系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行10,000小時(shí)，較多數(shù)以往方法運(yùn)行時(shí)間更長，即便在太陽能或風(fēng)能等能源供應(yīng)波動(dòng)的情況下也能穩(wěn)定運(yùn)行，有助于邁向無碳未來。

　　材料科學(xué)與工程系劉斌教授解釋，研究主要解決間歇性堿性(海)水電解過程中的氧化和性能損失問題，如反向電流、自氧化、自放電或氧氣交叉等，通過在電極上使用特殊保護(hù)層實(shí)現(xiàn)。

　　這項(xiàng)已發(fā)表在《自然》雜志上的研究，其成果指向使(海)水電解具備可擴(kuò)展性和實(shí)用性。劉教授表示，該技術(shù)在工業(yè)規(guī)模電流水平下工作，能承受惡劣條件，適合大規(guī)模部署，是專門為解決實(shí)際應(yīng)用中的科學(xué)挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)。

　　自修復(fù)陰極解決了在間歇性條件下(如太陽不照射或風(fēng)力減弱時(shí))保持電解槽穩(wěn)定性的關(guān)鍵反應(yīng)堆工程難題，緩解了陰離子交換膜和堿性電解槽在與波動(dòng)可再生能源結(jié)合時(shí)電極的降解問題。

　　更重要的是，該研究讓人們關(guān)注到電解槽在現(xiàn)實(shí)多變工作條件下常被忽視的問題，呼吁共同應(yīng)對(duì)間歇電解的科學(xué)和技術(shù)挑戰(zhàn)。劉教授稱，這項(xiàng)工作為更具彈性的系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，加速了綠色氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　此外，未來用于化學(xué)和燃料合成的電催化系統(tǒng)，如氧還原反應(yīng)、CO2還原和氮還原等，在與可再生能源配對(duì)時(shí)也會(huì)面臨類似的關(guān)閉和啟動(dòng)問題。當(dāng)下在波動(dòng)條件下進(jìn)行水電解的見解可擴(kuò)展到這些系統(tǒng)，有助于確保廣泛的未來電化學(xué)技術(shù)有效融入可再生能源電網(wǎng)，加速實(shí)現(xiàn)凈零排放進(jìn)程。

　　劉教授還補(bǔ)充，這項(xiàng)研究讓人們更接近以綠色氫能為動(dòng)力的清潔、可持續(xù)能源，可在交通和家庭等領(lǐng)域取代化石燃料，支持一個(gè)以人人負(fù)擔(dān)得起、易于獲取且可用的清潔能源為特征的未來，進(jìn)而改善健康狀況、更好保護(hù)環(huán)境并創(chuàng)造“綠色”就業(yè)機(jī)會(huì)。

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