氢能——这项技术可使电解水制氢的产量提高14倍，是怎么做到的？

墨尔本的工程师们利用声波，通过电解分解水，将绿色氢的产量提高了14倍。

通过在电解过程中使用高频振动来分裂单个水分子，该团队成功地将水分子分离，释放出比标准电解技术多14倍的氢。

电解是指电流通过水中的两个电极，将水分子分解成氧气和氢气。这一过程产生的绿色氢，由于所需的能量很高，只占全球氢产量的一小部分。目前大多数氢气是通过裂解天然气产生的，这种天然气被称为蓝氢，会向大气中排放温室气体。

研究人员表示，该团队的创新解决了绿色制氢的巨大挑战，电解的主要挑战之一是使用铂或铱等电极材料的高成本。

声波使得从水中提取氢变得更容易，不需要使用腐蚀性电解质和昂贵的铂或铱电极。由于水不是腐蚀性电解质，他们可以使用更便宜的电极材料，如银。

而使用低成本电极材料和避免使用高腐蚀性电解质的能力是降低绿色氢气生产成本的关键因素。

这项研究发表在《先进能源材料》杂志上。

研究人员解释说，用于电解的电极材料会受到氢气和氧气气体积聚的影响，形成一层气体，使电极的活性最小化，并显著降低其性能。而声波则防止了电极上氢气和氧气气泡的积聚，这大大提高了它的导电性和稳定性。

作为实验的一部分，研究小组对比测量了电解过程中输出的电流中有声波和没有声波产生的氢的量。研究人员说：“在给定的输入电压下，有声波的电解电流输出大约是没有声波的电解电流输出的14倍，这相当于产生的氢气的数量。”

研究人员表示，该团队的突破为这种新型声学平台的其他应用打开了大门，特别是在电极上的气泡积聚是一个挑战的领域。通过声波能够抑制电极上的气泡积聚，并通过高频振动快速去除气泡，这代表了电极导电性和稳定性的重大进步。

研究人员解释道：“通过我们的方法，我们可以潜在地提高转换效率，从而实现27%的净正节能。”“我们热衷于与行业合作伙伴合作，以促进和补充他们现有的电解槽技术，并将其集成到现有的工艺和系统中。”