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一直以來，電解水制氫的方式都存在電能消耗高、制氫成本高等問題，制約著號稱“終極能源”的氫能源的推廣應(yīng)用。日前紫金礦業(yè)新能源新材料科技（長沙）有限公司劉瑛博士團隊，聯(lián)合華南理工大學(xué)陳宇教授團隊，研發(fā)了一種含銫元素的新材料，可使固體氧化物電解水制氫的產(chǎn)氫速率較傳統(tǒng)電解水制氫技術(shù)得到較大提升，有望為氫能高效低能耗制取提供新路徑。這一成果，日前發(fā)布在國際能源學(xué)類期刊《美國化學(xué)學(xué)會能源快報》上。

氫能是我國能源體系的重要組成部分和實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。我國目前利用最多的方式為化石能源制氫。作為最清潔的制氫技術(shù)和儲能形式的電解水制氫，因電能消耗高、制氫成本高等原因，使用占比僅為1%。如何降低電解水制氫成本，是行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)，也是真正實現(xiàn)能源零碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

劉瑛團隊著力于將紫金礦業(yè)的銣、銫等資源優(yōu)勢應(yīng)用到新能源領(lǐng)域。他提出，銣、銫具有很強的化學(xué)活性和優(yōu)異的光電效應(yīng)性能，有望在電解水制氫的過程中發(fā)揮這些特性。經(jīng)與華南理工大學(xué)陳宇教授團隊合作，反復(fù)比對、嘗試摸索，項目團隊合成了全新化合物材料。實驗發(fā)現(xiàn)，這種銫摻雜新電極材料表現(xiàn)出了極高的電化學(xué)反應(yīng)活性，從而使得電解過程在中低溫環(huán)境下運行成為可能，極大提高了電解制氫的電化學(xué)性能和穩(wěn)定性，從而大幅度降低運行成本。

“傳統(tǒng)電解制氫技術(shù)如堿性和質(zhì)子膜電解池普遍的電流密度為0.5~1.5安培每平方厘米，但此次試驗成果提升到了2.85安培每平方厘米，有望顯著降低電解池材料的消耗和生產(chǎn)成本，延長使用壽命，為加快氫能高效制取提供極大助力?！眲㈢f。同時他表示，紫金礦業(yè)擁有的位于湖南道縣的湘源硬巖鋰多金屬礦，伴生氧化銣49萬噸，伴生氧化銫達8000噸。如果能將這一研究成果廣泛應(yīng)用，可有效解決銣、銫小金屬資源利用問題。

據(jù)介紹，后續(xù)，紫金長沙新能源科技公司還將進一步研究銣元素在電解水制氫中的試驗情況，以及銣、銫在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用情況。