LLNL開發出製氫新材料

據外國媒體報道：勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學家開發了一種廉價而高效的製氫技術。該成果是與萊斯大學以及聖地亞哥州立大學的合作者一同完成的
，其結果發表於Nature Energy的7月31日刊上。

氫(qing)能(neng)用(yong)作(zuo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)中(zhong)的(de)清(qing)潔(jie)燃(ran)料(liao)，其(qi)產(chan)生(sheng)動(dong)力(li)並(bing)且(qie)隻(zhi)產(chan)生(sheng)水(shui)和(he)熱(re)作(zuo)為(wei)副(fu)產(chan)物(wu)，作(zuo)為(wei)可(ke)持(chi)續(xu)燃(ran)料(liao)的(de)來(lai)源(yuan)具(ju)有(you)巨(ju)大(da)的(de)潛(qian)力(li)。它(ta)可(ke)以(yi)從(cong)多(duo)個(ge)來(lai)源(yuan)生(sheng)產(chan)，最(zui)環(huan)保(bao)的(de)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)從(cong)水(shui)中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)來(lai)。使(shi)用(yong)電(dian)力(li)從(cong)水(shui)中(zhong)提(ti)取(qu)氫(qing)氣(qi)是(shi)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan)的(de)過(guo)程(cheng)，但(dan)效(xiao)率(lv)低(di)下(xia)
，需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)能(neng)量(liang)，並(bing)且(qie)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)通(tong)常(chang)由(you)貴(gui)重(zhong)貴(gui)金(jin)屬(shu)（例如鉑）製成的催化劑以提高效率。

LLNL團隊則力圖提出一種更便宜的手段來分裂水分子。為了解決這個問題

，Wood和其他作者一起，研究了一類基於過渡金屬二硫屬元素（MX2）
，這些材料在分解水方麵引起了眾多的研究人員興趣。

但是基於鉬和鎢的MX2材料有一個問題，就是僅有催化劑的暴露邊緣是活性的。Wood

，Liu和他們的同事們使用量子力學計算來研究影響因素，以使得MX2材料的整個表麵對催化有活性。之後，這些描述性的計算結果被用於計算篩選，以挑出可以更好的分解水分子的MX2材料。

萊(lai)斯(si)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)則(ze)合(he)成(cheng)和(he)測(ce)試(shi)兩(liang)種(zhong)擬(ni)議(yi)的(de)二(er)硫(liu)化(hua)物(wu)和(he)二(er)硫(liu)化(hua)铌(ni)材(cai)料(liao)
，實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)驗(yan)證(zheng)了(le)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)。除(chu)了(le)確(que)認(ren)材(cai)料(liao)的(de)表(biao)麵(mian)對(dui)分(fen)解(jie)水(shui)有(you)著(zhe)促(cu)進(jin)作(zuo)用(yong)外(wai)，他(ta)們(men)發(fa)現(xian)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)形(xing)狀(zhuang)，這(zhe)一(yi)形(xing)狀(zhuang)使(shi)得(de)氫(qing)氣(qi)變(bian)成(cheng)氣(qi)泡(pao)，使(shi)得(de)材(cai)料(liao)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)更(geng)好(hao)的(de)性(xing)能(neng)。

作(zuo)者(zhe)表(biao)示(shi)，材(cai)料(liao)自(zi)我(wo)優(you)化(hua)的(de)性(xing)質(zhi)和(he)表(biao)麵(mian)活(huo)性(xing)意(yi)味(wei)著(zhe)高(gao)性(xing)能(neng)，即(ji)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)更(geng)小(xiao)的(de)載(zai)量(liang)來(lai)實(shi)現(xian)功(gong)能(neng)。本(ben)研(yan)究(jiu)使(shi)用(yong)的(de)研(yan)究(jiu)理(li)論(lun)，應(ying)該(gai)可(ke)以(yi)為(wei)評(ping)估(gu)類(lei)似(si)的(de)分(fen)層(ceng)材(cai)料(liao)的(de)分(fen)解(jie)水(shui)能(neng)力(li)提(ti)供(gong)參(can)考(kao)。

參與項目的LLNL其他研究人員包括Morris Wang和Tadashi Ogitsu。本工作得到了EERE的燃料電池技術部門資助。