中日学者研发电解水制氢新型催化剂：便宜，能用8千小时( 二 )

2026-01-20

将太阳能转化为俗称“液态阳光”的“太阳燃料” ，是应对未来化石燃料枯竭和气候变化的重要可再生能源策略。近年来，太阳能等可再生能源发电逐步成为大规模发电技术。利用光伏发电驱动电解水（PV-E）制氢，是目前最有希望的大规模利用可再生能源的制氢技术。在众多电解水技术中，质子交换膜电解水技术受到广泛关注。但是，该技术在强酸条件下工作，大部分催化剂不稳定。目前，只有贵金属铱（Ir）能在质子交换电解水酸性环境下稳定工作，这极大地限制了PEM电解水技术的大规模应用。因此，开发能够取代贵金属的廉价、高效、稳定的电解水催化剂，对发展大规模低成本PEM电解水制氢技术尤为关键。

据了解，中科院大连化物所研究团队长期致力于光催化、光电催化和电催化分解水制氢技术研究及催化剂的开发。研究过程中，科研人员基于前期的探索发现了γ-MnO2（γ型二氧化锰）在特殊电位窗口范围内，可实现强酸条件下稳定电催化水分解，并实现了8000多小时的长寿命工作。此外，该合作研究团队还利用原位光谱电化学等方法，系统研究了这种催化剂在强酸性条件下电催化水分解反应的机理。

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