【催化】乔世璋院士团队Angew：低成本无膜电解制氢

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电解水制氢是解决全球能源危机最有前途的技术，因为它可以在环境条件下利用可持续风能和太阳能产生的电力运行。目前，绿氢（ H 2 ）的成本主要受到昂贵的膜电极组件和缓慢的阳极析氧反应（OER）这两个障碍的限制。同时解决这两个障碍至关重要，但极具挑战性。为了减轻膜的降解或者消除对膜的需求，一些研究工作报道了解耦水电解的概念。虽然这种采用多反应室设计的策略有望实现无膜电解并降低 H 2 与O 2 混合的风险，但它受到不理想的产 H 2 法拉第效率（约68%）和电解效率低于传统水电解的限制。另一方面，为了解决OER缓慢的问题，一些研究工作报道了热力学上有利的小分子氧化反应（例如尿素氧化（UOR）、醇氧化、甘油氧化等）来取代OER，以降低工作电压。在这些小分子底物中，来自工农业废水或人体尿液中的尿素因其能量成本最低 ………………………………