信州大学已实现接近100%的质量效率太阳能制氢

据国外媒体报道：刊登在5月27日《自然》杂志上的信州大学高田刚等人，使用铝掺杂钛酸锶作为光催化剂突破了电力生产的新领域，其性能已得到广泛研究。他们通过微调它们仅参与所需的反应，选择助催化剂铑用于氧化氢和氧化铬，以及氧化钴作为氧。该方法使得反应没有重组损失。

使用催化剂和阳光将水分解，称为光催化，数十年来一直是实现太阳能产氢的一种有前途的方法。然而，大多数先前的尝试仅产生小于约50％的外部量子效率，这代表了在现实世界中有效催化剂设计的困难。需要更好地设计催化剂，以便从光源吸收的每个光子都可以用来制氢。提高效率的关键是战略性放置助催化剂并防止半导体中的缺陷。

这些新发现为实现可扩展且经济上可行的太阳能制氢打开了大门。他们的设计策略成功地减少了导致接近完美效率的缺陷，并且所获得的知识将应用于具有强烈可见光吸收能力的其他材料。在我们的汽车用氢行驶之前，仍然需要做更多的工作，因为这项研究的重点是使用紫外线，而来自太阳的大量可见光仍未使用。但是，这一重大突破使这种可能性不再是难以置信的，而从理论上讲，只是时间问题。希望它将鼓励科学家，研究人员和工程师参与这一领域，从而使太阳能和氢能的使用更加紧密。