최근, 환경 및 에너지 연구원 나노 물질 센터 CAS에 대한 과학 연구소, 요소의 산화 분해 반응 (우레아 산화 반응, UOR)의 허페이 (合肥) 물질이 고체 물리학 아카데미 산소 진화 반응보다 높은 잠재적 인 대체 (산소 진화 반응, OER) 새로운 유형의 에너지 효율적인 재충전 가능한 아연 공기 전지가 설계되고 개발되었으며, 동시에 새로운 에너지 절약형 메탈 - 에어 배터리 장치의 설계와 깨끗한 수소 에너지의 개발로 향상된 전기 촉매 전해 수소 생산 기술이 개발되었습니다 이 연구는 Electrochimica Acta and Chemical Communications에 발표되었습니다.
금속 아연 - 빈 배터리, 연료 전지, 수생 수소의 전기 촉매 분해와 같은 새롭고, 효율적이며 환경 친화적 인 에너지 장치 및 기술의 설계 및 개발은 첨단의 지속 가능한 청정 에너지 기술 개발을 달성하는 중요한 연구 내용 중 하나입니다. - (공기 전지, 연료 전지, 아연), 또는 수소 생산 전압의 촉매 분해의 전기적 성능을 저하 장치 및 신 에너지 기술의 실용적인 상업화 연구자시켜 전지 소자를 증가, 개발 및 효율적인 전기 재료 전용 효과적으로 전기 에너지 저장 및 비 귀금속 촉매의 변환 효율 (전이 금속계 촉매, 탄소 계 촉매 등) 설계를 이용하여 개발이 과전압 높은 전기 촉매 산소 탈리 반응 (OER) 놀라운 결과를 달성하지만, 개선 느린 반응 속도는 심각하게 공기 충전 배터리 기술과 에너지 물 전기 분해 수소 생산 기술의 개발을 제한. 발견과 관련하여 또 다른보다 효율적이고 환경 친화적 인을 효율적으로 전기 OER 아이디어를 설계 사용의 지속적인 추구 비효율적 인 산소 침전 반응을 대체하기위한 산화 반응 (예 : 요소 산화 반응 UOR)은 새로운 발전입니다 방법.
이러한 관점에서, 연구자들은 다기능의 Mn-Ni (OH) 2 / CFC 촉매 재료를 설계하고 준비하여 재충전 가능한 금속 - 아연 공기 배터리로 조립했습니다. 비교를 통해, 아연 연료 전지를 달성하기 위해 OER 대신 UOR을 사용하는 것으로 나타났습니다. (약 0.3V)를 사용하여 12-21 %의 에너지를 절약 할 수있다. 수생 수소 생산의 전기 촉매 분해에 적용되는 고효율 Ni2P / CFC 촉매의 개발은 아연의 충전 전압을 효과적으로 감소시킬 수 있다는 것을 발견했다. OER을 대체하기 위해 UER을 사용하여 물의 전기 분해 전압을 낮추고 (약 0.2V), 전해질로서 인간의 소변을 사용하면 전해수 효율이 높은 수소 생산이 가능하며, 수소의 전기 분해 수소 생산은 현재보고 된 고효율 OER보다 훨씬 낮습니다 수증기 수소 생산 전압의 전기 분해는 겨우 1.33V 고효율 전기 화학 관련 에너지 장치 및 기술의 설계 및 개발에 대한 상기 결과는 실제 응용 가치를 보여주기위한 새로운 아이디어를 제공합니다.
위의 연구는 중국 국립 자연 과학 재단, 중국 과학 아카데미, 중국 과학 아카데미 국제 혁신 팀이 후원했습니다.
그림 1 (1) 재 충전식 아연 - 빈 배터리 다이어그램과 새로운 아연 - 빈 배터리 충전 및 방전 성능 곡선, (2) '요소'및 '요소가 없음'의 전해 요소 시스템 수소 생산 및 Ni2P / 선형 스캔 곡선 아래 두 전극 시스템 중.
