微生物腐蚀制备的过渡金属基复合材料及其在全解水领域的应用

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在全球变暖的大背景下,近些年来,随着化石燃料的大量消耗导致了严重的能源危机和环境问题,为应对全球气候变化,我国积极响应“零碳”和“碳中和”的气候目标,严格合理控制钢铁、化工、水泥等主要煤行业煤炭消费。强调要立足绿色低碳技术的发展基础和优势,锻造能源创新优势长板,开展新型储能关键技术集中攻关,加快实现储能核心技术自主化,推动储能成本持续下降和规模化应用。在众多能源中,氢能相较于其他能源具备体积小、质量轻、效率高、污染少等优点,与之相关的电化学能源存储与转换技术有:电解水制氢、氢氧燃料电池等。但目前电解水制氢及氢氧燃料电池的工业化进程仍然不高,其关键技术突破在于电极催化剂材料的合理设计与适配性应用。 本团队以变“废”为宝作为核心理念,通过研究发现,自然界中广泛存在的微生物能够直接加速金属腐蚀,而且被腐蚀后的金属具有优异的催化性能。随即我们通过采用微生物腐蚀策略,基于资源丰富的过渡金属镍/铁基材料合理设计、制备出成分结构可控的一系列高催化性、活性高、稳定性强的环境友好型的双功能催化剂,并将其应用到全解水制氢领域,取得成效显著。