這項突破性進展由UNIST能源與化工學(xué)院的Guntae Kim教授領(lǐng)導(dǎo)，合作參與的還有能源工程系Jaephil Cho教授和佐治亞理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院的Meilin Liu教授。
在這項研究中，團隊制作了高效的Na-CO2系統(tǒng)，可以有效地把二氧化碳持續(xù)轉(zhuǎn)換成電與氫氣，并且該系統(tǒng)能穩(wěn)定運行超過1000小時。
“碳的收集、利用和封存技術(shù)因其為應(yīng)對全球變暖提供了新視角，一直是熱點話題，”金教授說?！斑@一技術(shù)的關(guān)鍵是如何簡單地將化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的二氧化碳轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。我們的新系統(tǒng)通過二氧化碳溶解機制解決了這個問題?！?/p>
大部分人體產(chǎn)生的二氧化碳被海洋吸收并轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)。研究人員受這一現(xiàn)象啟發(fā)，提出了將二氧化碳溶于水再引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)的想法。如果酸度增加，質(zhì)子數(shù)量增加，可以增加吸引電子的能力。把這一原理應(yīng)用于電池中，可以在去除二氧化碳的同時增加發(fā)電能力。
這個混合Na-CO2系統(tǒng)與燃料電池相同，由陰極(金屬鈉)、分離器(鈉超離子導(dǎo)體)、陽極(催化劑)組成。與普通電池不同，催化劑在水中并通過引線連接到陰極。二氧化碳注入水中之時反應(yīng)開始，二氧化碳被轉(zhuǎn)化為電能和氫氣。此時二氧化碳轉(zhuǎn)化率高達50%。在產(chǎn)生電能的同時還能產(chǎn)生氫能源。
該系統(tǒng)已經(jīng)可以在不損壞電極的情況下運行超過1000小時?！斑@項研究可以為更多的衍生研究鋪路，有效地生產(chǎn)氫氣和電力?！盞im教授說。
