日本发现低成本催化剂，可将氢气产量提高10倍

日本研究人员在绿色制氢方面取得了重大突破，他们开发了一种低成本的锰基催化剂，能够通过电解产生高达1000%的氢气，这一发现可以大大减少对昂贵的稀有金属（如铱和铂）的依赖。

这项研究是由日本理化学研究所的科学家进行的，发表在《自然催化》杂志上，研究重点是质子交换膜（PEM）电解槽，这项技术因其使用可再生电力将水转化为氢的效率和反应能力而被广泛认为。

到目前为止，这些系统在很大程度上依赖于昂贵而稀缺的贵金属来促进所需的化学反应。

创新的核心是锰氧化物（mno2）的改性形式，锰氧化物是一种常见且丰富的金属。

通过设计其三维晶格结构，研究人员成功地显著加强了材料与氧原子的结合——这是提高其催化性能的关键一步。

在实验室试验中，重组后的氧化锰表现出卓越的耐用性和效率，在200毫安/平方厘米的电流密度下连续工作超过1000小时。

结果是：与以前的非贵金属催化剂相比，氢气产量增加了十倍。

根据这项研究，新的mno2催化剂不仅在酸性环境中更稳定，这是PEM电解器的关键要求，而且还将其他低成本催化剂的寿命延长了40倍。

这使得它成为可持续氢生产最有前途的非贵重替代品之一。

绿色氢是由可再生能源驱动的水电解产生的，被认为是向清洁能源过渡的重要组成部分。

西班牙等国已经在绿色氢上投入了大量资金，作为重工业和运输业脱碳的长期解决方案。

然而，在电解中使用稀有金属已经提出了一个主要的经济和环境障碍。铱通常用于PEM系统中催化氧转化，是地球上最稀有的元素之一。

用一种稳定、低成本的替代品取代它，可以帮助扩大全球氢气生产规模，而不会出现与稀有金属相关的供应链风险。

虽然锰基催化剂标志着一项重大的科学进步，但研究人员警告说，在这种材料投入工业规模之前，还需要进一步的开发。

目前正在努力提高催化剂在实际条件下的电流密度和使用寿命。

这一发现对全球能源格局有着深远的影响。

通过消除对昂贵的贵金属如铱和铂的需求，锰基催化剂可以显著降低生产绿色氢的成本。这将提高氢作为清洁能源载体的经济可行性，并使其更容易广泛用于工业用途。

此外，锰储量丰富，可广泛获取，这与铱的稀缺和地缘政治敏感的供应链形成了鲜明对比。

用锰代替稀有金属可以缓解供应瓶颈，减少对有限的全球资源的依赖，支持更安全和可扩展的氢基础设施部署。

催化剂的耐用性增强，在实验室测试中保持连续运行超过1000小时，也表明PEM电解槽的寿命和效率得到了提高。

这可以减少维护需求和操作停机时间，从而获得更好的长期性能并降低系统总成本。

如果成功转化为工业应用，该技术可能会加速炼钢、化工生产和长途运输等难以电气化的行业的脱碳进程。

它还支持将绿色氢作为剩余可再生能源的存储介质更广泛地整合到能源系统中。

虽然在实际操作条件下需要进一步验证，但这一创新标志着朝着更可持续和商业上可行的氢气生产迈出了有希望的一步，最终可能有助于推动全球向低碳能源的未来过渡。

尽管如此，RIKEN团队相信，这一创新可能是使无铱电解成为商业现实的决定性一步——这一前景可能重塑全球氢部门的经济。

日本研究人员在绿色制氢方面取得了重大突破，他们开发了一种低成本的锰基催化剂，能够通过电解产生高达1000%的氢气，这一发现可以大大减少对昂贵的稀有金属（如铱和铂）的依赖。

这项研究是由日本理化学研究所的科学家进行的，发表在《自然催化》杂志上，研究重点是质子交换膜（PEM）电解槽，这项技术因其使用可再生电力将水转化为氢的效率和反应能力而被广泛认为。

到目前为止，这些系统在很大程度上依赖于昂贵而稀缺的贵金属来促进所需的化学反应。

创新的核心是锰氧化物（mno2）的改性形式，锰氧化物是一种常见且丰富的金属。

通过设计其三维晶格结构，研究人员成功地显著加强了材料与氧原子的结合——这是提高其催化性能的关键一步。

在实验室试验中，重组后的氧化锰表现出卓越的耐用性和效率，在200毫安/平方厘米的电流密度下连续工作超过1000小时。

结果是：与以前的非贵金属催化剂相比，氢气产量增加了十倍。

根据这项研究，新的mno2催化剂不仅在酸性环境中更稳定，这是PEM电解器的关键要求，而且还将其他低成本催化剂的寿命延长了40倍。

这使得它成为可持续氢生产最有前途的非贵重替代品之一。

绿色氢是由可再生能源驱动的水电解产生的，被认为是向清洁能源过渡的重要组成部分。

西班牙等国已经在绿色氢上投入了大量资金，作为重工业和运输业脱碳的长期解决方案。

然而，在电解中使用稀有金属已经提出了一个主要的经济和环境障碍。铱通常用于PEM系统中催化氧转化，是地球上最稀有的元素之一。

用一种稳定、低成本的替代品取代它，可以帮助扩大全球氢气生产规模，而不会出现与稀有金属相关的供应链风险。

虽然锰基催化剂标志着一项重大的科学进步，但研究人员警告说，在这种材料投入工业规模之前，还需要进一步的开发。

目前正在努力提高催化剂在实际条件下的电流密度和使用寿命。

这一发现对全球能源格局有着深远的影响。

通过消除对昂贵的贵金属如铱和铂的需求，锰基催化剂可以显著降低生产绿色氢的成本。这将提高氢作为清洁能源载体的经济可行性，并使其更容易广泛用于工业用途。

此外，锰储量丰富，可广泛获取，这与铱的稀缺和地缘政治敏感的供应链形成了鲜明对比。

用锰代替稀有金属可以缓解供应瓶颈，减少对有限的全球资源的依赖，支持更安全和可扩展的氢基础设施部署。

催化剂的耐用性增强，在实验室测试中保持连续运行超过1000小时，也表明PEM电解槽的寿命和效率得到了提高。

这可以减少维护需求和操作停机时间，从而获得更好的长期性能并降低系统总成本。

如果成功转化为工业应用，该技术可能会加速炼钢、化工生产和长途运输等难以电气化的行业的脱碳进程。

它还支持将绿色氢作为剩余可再生能源的存储介质更广泛地整合到能源系统中。

虽然在实际操作条件下需要进一步验证，但这一创新标志着朝着更可持续和商业上可行的氢气生产迈出了有希望的一步，最终可能有助于推动全球向低碳能源的未来过渡。

尽管如此，RIKEN团队相信，这一创新可能是使无铱电解成为商业现实的决定性一步——这一前景可能重塑全球氢部门的经济。