纳米材料助力太阳能存储

据外国媒体报道：为了使太阳能和风能能够满足不断增长的能源需求，需要高效的存储技术与之配合，其中一种重要的方法是使用太阳能或风能从水中提取氢从而完成储能。

为完成该过程，需要使用电解槽，Paul Scherrer Institute （PSI）和Empa开发出了一种新材料，可能使电解槽变得廉价而高效。

新材料是加速水分子分解的催化剂，水分子分解是产氢的第一步。研究表明，这种新材料可以大量生产，在技术电解池（电解槽的主要成分）内性能优越。该成果已发表在当代科学杂志Nature Materials上。

目前市场上有两种类型的电解质：一种是有效的但昂贵的，因为它的催化剂含有贵金属如铱，其他的更便宜但效率更低，因此团队希望通过不使用贵金属，开发一种高效但价格较低的催化剂。

研究人员使用非常基础的材料：含有元素钡，锶，钴，铁的氧化物，即所谓的钙钛矿。但是他们开发出能够以微小纳米颗粒形式生产的技术，这一技术十分必要，因为催化剂需要更多的反应位点和更大的表面积以加速其电化学反应。一旦单个催化剂颗粒变得足够小，催化剂的整体表面积就变得非常大。

团队使用所谓的火焰喷射装置来生产这种纳米粉末，该装置由Empa所有，它将材料的熔解，当材料离开火焰，就迅速凝固成小颗粒。

后续研究表明，这些程序不仅在实验室中有效，而且在实际生产中也可以发挥作用。该方法可以生产大量的催化剂粉末，并且可以很容易的应用于工业生产。团队希望可以在现场条件下进行催化剂测试，他们在PSI中有可以检测材料的测试设备，但是材料的最终价值商业规模电解槽的适配情况。团队与美国的电解槽制造商合作测试了催化剂，并且证明PSI生产的钙钛矿材料比传统的氧化铱催化剂更可靠。