新型复合材料创造绿色氢

特温特大学的研究人员开发了一种新型复合材料，其性能比单个化合物高出一到两个数量级。该复合材料由几种富含地球的元素组成，可用于高效制氢，而无需铂等稀有和贵金属。研究人员在ACS Nano杂志上发表了他们的研究结果。

绿色氢被视为未来的能源载体。实际上，氢提供了一种长期储存(绿色)能源的方法。这使得尽可能高效地生产它变得尤为重要。电解水是生产绿色氢气的最可持续方法之一。但是，以目前的电解方法，我们需要大量稀有而昂贵的材料，或者工艺效率不够高。

“目前，最有效的电解槽含有铂和铱，这是从水中产生氢气和氧气的电极所必需的。然而，铂，尤其是铱太稀有了。这就是为什么我们一直在寻找由更丰富的资源制成的电极材料，这些材料也可以用作高效稳定的电催化剂，“UT研究员Chris Baeumer解释说。研究人员和他的团队在一种新材料中发现了他们正在寻找的东西，这是一种含有五种不同过渡金属的化合物。

单独地，这五种过渡金属在用作催化剂时仅具有中等活性。然而，研究人员发现，组合活性比单个化合物高出680倍。更高的活动令人惊讶，Baeumer解释说。

“我们预计与传统复合材料相比，稳定性会得到增强，但当我们开始测试时，很快就发现活性也高得多。通过与来自卡尔斯鲁厄(德国)和伯克利(美国)的合作伙伴合作，我们发现单个过渡金属可以相互'帮助'，使组合材料比其各部分的总和更好，从而产生所谓的协同效应。

这些新发现并不意味着我们可以直接用这种新材料替换所有电极。结合五种不同的材料很复杂，到目前为止，该活性仅在实验室环境中进行了测试。

“我们正在将新发现的复合材料与针对大规模生产优化的材料进行比较，这意味着我们的新材料仍然需要在工业规模上进行测试。然而，通过一些调整和进一步的研究，这种过渡金属的组合有可能超过目前可用的替代品，“UT-post博士后Shu Ni解释说，他正在领导这些未来的材料优化发展。

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