美国斯坦福大学开发出了可在1.5V的低电压下、以与铂(Pt)一样高的效率电解水的新型催化剂。这种催化剂是将由镍(Ni)及其氧化物(NiO)复合而成的纳米粒子附着在碳纳米管(CNT)上制成的新材料。相关论文已发表在学术杂志《Nature Communications》上。镍的价格约为2美分/克,比价格接近50美元/克的铂便宜很多。因此,使用这种新型催化剂,可以大幅降低电解水的成本,从而可以降低氢气的成本。能够作为以低成本获得燃料电池用氢气的手段。
开发出这种材料的是斯坦福大学化学系戴宏杰教授的研究小组。戴宏杰等人以前曾开发出CNT的合成、使用CNT的晶体管等技术。这次有成功开发出使镍及氧化镍的复合粒子在CNT上生长得到的材料。这种材料可以作为高效电解水的催化剂使用。
使用这种材料时,室温下的电解电压为1.5~1.6V,温度为60℃时的电解电压为1.4V。在室温下,电解电压为1.5V时,电流密度为20mA/cm2。电流密度与氢气(H2)的生成速度成比例。当电流密度为1mA/cm2以上时,就能看到有氢气的气泡从电极冒出。这样的速度高达原来的20倍,氢气生成速度非常快。今后,戴宏杰等人将利用可在这样的低电压下电解水这一点,着手研究太阳能电池中的水的分解。
镍复合材料面临的课题是,催化剂保持活性的时间只有数天。不过,最近的数据表明,使催化剂活性的保持时间延长到数周乃至数月的研究已有了眉目。(来源:日经BP社)