Recientemente, sustancia Hefei Solid State Physics Academia de Ciencias Instituto de Medio Ambiente y Energía centro investigadores nanomateriales CAS, las reacciones de degradación oxidativa de urea (reacción de oxidación Urea, UOR) sustituido potencial más alta que la reacción de desprendimiento de oxígeno (oxígeno Evolución de reacción, REA) pensamiento está diseñado y desarrollado un nuevo tipo de zinc recargable de energía - de la batería de aire; Mientras tanto, basado en la idea de desarrollar una producción de hidrógeno electrolítico electrocatalítica mejorada de nuevas técnicas de ahorro de energía que el metal - el desarrollo de dispositivos de células de aire y el diseño de la energía del hidrógeno limpio. El estudio fue publicado en Electrochimica Acta y Chemical Communications.
El diseño y desarrollo de dispositivos y tecnologías de energía nuevos, eficientes y respetuosos con el medioambiente, como pilas metálicas de zinc vacío, pilas de combustible, descomposición electrocatalítica de hidrógeno acuático, es uno de los contenidos de investigación más importantes para lograr un desarrollo de tecnología de energía limpia avanzado y sostenible. dispositivos y nuevas tecnologías de energía y comercialización práctica, los investigadores dedicados al desarrollo y materiales electrocatalizadores eficientes, aumentando de este modo el dispositivo de células (células de combustible, de zinc - aire de la batería), o reducen el rendimiento eléctrico de la descomposición catalítica de tensión de producción de hidrógeno, de este modo la mejora efectiva de almacenamiento electroquímico de energía y eficiencia de conversión de los catalizadores de metales no nobles (catalizador a base de metal de transición, el catalizador a base de carbono y similares) utilizando el diseño y desarrollo logrado resultados notables, pero su alto reacción de desprendimiento de oxígeno electrocatalítica (REA) sobrepotencial su cinética de reacción lenta, restringen severamente el desarrollo de la tecnología de baterías recargables de aire y tecnología de producción de hidrógeno de la electrólisis de agua de energía. encontrado, con respecto a la búsqueda constante de diseñar una idea eficaz electrocatalizador REA, utilizando otro más eficiente y respetuosa del medio ambiente La reacción de oxidación (como la reacción de oxidación de urea) para reemplazar la baja eficiencia de la reacción de precipitación de oxígeno es un nuevo pensamiento de desarrollo Camino
En vista de esto, los investigadores diseñaron y prepararon un material catalizador Mn-Ni (OH) 2 / CFC multifuncional, que se ensambló en una batería de aire recargable de metal y zinc. Por comparación, se encontró que el uso de UOR en lugar de REA para lograr zinc (Aproximadamente 0.3V), ahorrando así un consumo de energía de 12-21%. El desarrollo del catalizador de Ni2P / CFC de alta eficiencia aplicado a la descomposición electrocatalítica de la producción de hidrógeno acuático, encontró que la batería puede reducir efectivamente el voltaje de carga del zinc. El uso de UOR para reemplazar el REA, los dos electrodos para reducir el voltaje de la electrólisis del agua (alrededor de 0.2V); el uso de la orina humana como electrolito puede electrolizarse agua eficiente producción de hidrógeno, la producción de hidrógeno electrolítico del hidrógeno es mucho menor que la actual alta REA reportada Electrólisis del voltaje de producción de hidrógeno en agua, solo 1,33 V. Los resultados anteriores para el diseño y desarrollo de dispositivos y tecnología de energía electroquímica de alta eficiencia brindan una nueva idea para mostrar el valor práctico de la aplicación.
La investigación anterior ha sido financiada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la Academia de Ciencias de China y el Equipo Internacional de Innovación de la Academia de Ciencias de China.
Figura 1 (1) zinc recargable: diagrama de batería vacía y la nueva curva de carga y descarga de zinc vacías, (2) producción de hidrógeno del sistema de urea electrolítica y electrodo de Ni2P / CFC en "urea" y "no urea" Del sistema de dos electrodos bajo la curva de exploración lineal.
