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利用可再生能源分解水產(chǎn)生的綠色氫是低碳經(jīng)濟(jì)最有前途的能源載體。然而，可再生能源分布和淡水供應(yīng)之間的地理不匹配對(duì)其生產(chǎn)構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。基于此，澳大利亞墨爾本大學(xué)Gang Kevin Li、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)范曉雷教授和中科院贛江創(chuàng)新研究院胡國(guó)平研究員（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種從空氣中直接制氫的方法，即使用吸濕性電解質(zhì)從大氣中原位捕獲淡水，并通過(guò)太陽(yáng)能或風(fēng)能進(jìn)行電解制取氫氣。

鑒于硫酸、氫氧化鉀、丙二醇等潮解性材料可以從極度干燥的空氣中吸收水蒸氣，在文中作者展示了一種通過(guò)原位電解暴露在空氣中的吸濕性電解質(zhì)來(lái)生產(chǎn)高純度氫氣的方法。直接空氣電解（direct air electrolysis, DAE）在低至4%的寬相對(duì)濕度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，電流密度高達(dá)574?mA?cm^-2，同時(shí)連續(xù)12天以上法拉第效率（FE）在95%左右的高純度氫氣，無(wú)需任何液態(tài)水輸入。

此外，作者還設(shè)計(jì)了一個(gè)具有五個(gè)并聯(lián)電解槽的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)原型，可在露天工作，實(shí)現(xiàn)745?L H₂ day^-1 m^-2陰極的平均氫氣生成率，并且還展示了一個(gè)風(fēng)力驅(qū)動(dòng)原型，用于從空中生產(chǎn)氫氣。該工作開辟了一條在不消耗液態(tài)水的情況下生產(chǎn)綠色氫氣的可持續(xù)途徑。

Hydrogen production from the air. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-32652-y.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32652-y.

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三單位聯(lián)合Nature子刊：從空氣中制取氫氣

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