Новые материалы повысят производство водорода

В настоящее время транспорт, работающий на водородных топливных элементах, не может конкурировать с электрическим автотранспортом на аккумуляторах, но как утверждают исследователи из университета Висконсин-Мэдисона, в течение нескольких последующих десятилетий технологии производства водородного топлива станут более рентабельными.

Недавно ученые из университета заявили о достижении нового рекорда получения водорода и кислорода из воды под действием солнечного света (с использованием системы на основе оксидных фотоэлектродов) – коэффициент преобразования составляет 1,7 процента. Одним из главных результатов проделанной работы является возможность использования новых относительно недорогих материалов.

Исследователи построили солнечные батареи из ванадата висмута, используя технологию электролитического осаждения, благодаря чему они смогли значительно повысить площадь нано-пористой поверхности материала – до 32 квадратных метров на каждый грамм. Ведь чем больше площадь поверхности, тем больше площадь контакта с водой, и тем более эффективен процесс расщепления воды.

Для увеличения эффективности производства водородного топлива ученые также использовали катализатор нового типа, состоящий из двух слоев недорогих материалов – оксида железа, который обеспечивает p-n-переход электронов в ванадате висмута, а также оксида никеля, который способствует улучшению взаимодействия ванадата висмута с водой.

Как отмечают исследователи, именно сочетание дешевого двухслойного катализатора с большой площадью нано-пористой поверхности электрода позволило создать систему на основе оксидных фотоэлектродов с рекордной эффективностью. Теперь ученые планируют продолжить работу над улучшением конструктивных особенностей новой системы.