该材料提供了工业规模电解所需的高性能和稳定性，可以从海水中生产清洁能源燃料。
源自海洋的氢燃料可能是化石燃料的一种丰富且可持续的替代品，但潜在的能源受到技术挑战的限制，包括如何实际收获它。
中佛罗里达大学的研究人员首次设计了一种纳米级材料，可以有效地将海水分解为氧气和清洁能源燃料——氢气。将水分解为氢和氧的过程被称为电解，迄今为止，有效地进行电解一直是一个挑战。
UCF 团队开发的用于催化反应的稳定且持久的纳米级材料本月在Advanced Materials杂志上进行了解释。
“这一发展将为从海水中高效生产清洁氢燃料打开一扇新窗口，”UCF 纳米科学技术中心副教授、研究合著者杨杨说。
根据美国能源部的说法，氢是一种可再生能源——如果它更便宜、更容易生产——可以在应对气候变化方面发挥重要作用。
Yang 说，氢气可以转化为电能，用于燃料电池技术，该技术产生水作为产品，并形成整体可持续的能源循环。
这个怎么运作
研究人员开发了一种表面具有纳米结构的薄膜材料，该材料由硒化镍制成，并添加或“掺杂”了铁和磷。这种组合提供了工业规模电解所需的高性能和稳定性，但由于系统内的竞争反应等问题而难以实现，从而威胁到效率。
杨说，新材料以低成本和高性能的方式平衡了竞争反应。
使用他们的设计，研究人员实现了超过 200 小时的高效率和长期稳定性。
“双掺杂薄膜实现的海水电解性能远远超过最近报道的最先进的电解催化剂，满足工业实际应用所需的苛刻要求，”杨说。
研究人员表示，该团队将继续努力提高他们开发的材料的电气效率。他们也在寻找机会和资金来加速和帮助将这项工作商业化。
参考文献：“双掺杂和协同作用实现高性能海水电解”作者：Jinfa Chang、Guanzhi Wang、Zhenzhong Yang、Boyang Li、Qi Wang、Ruslan Kuliiev、Nina Orlovskaya、Meng Gu、Yingge Du、Guangfeng Wang 和 Yang Yang，8 2021 年 7 月，先进材料。
DOI：10.1002/adma.202101425
关于团队的更多信息
共同作者包括UCF纳米科学技术中心的博士后常进发和材料科学工程博士生王冠志;和 Ruslan Kuliev '20MS，UCF 航空航天工程硕士课程的毕业生，以及 Nina Orlovskaya，UCF 机械和航空航天工程系以及可再生能源和化学转化集群的副教授。
杨在 UCF 的纳米科学技术中心和材料科学与工程系担任联合职务，该系是该大学工程与计算机科学学院的一部分。他是 UCF 可再生能源和化学转化 (REACT) 集群的成员。他还拥有 UCF 化学系的二级联合任命。在2015年加入UCF之前，他是莱斯大学的博士后研究员和德国埃尔兰根-纽伦堡大学的Alexander von Humboldt Fellow。他在中国清华大学获得材料科学博士学位。
