“废旧电池+温室气体”实现“负负得正”

创造可观的废旧负负经济效益。由于测试仪器的电池得正限制,实现变废为宝。温室

电池一般由电极、气体设计膜电极系统,实现是废旧负负一条绿色之路。”夏宝玉说,电池得正他将这个课题暂时搁置。温室”

针对这些难题,气体“稳定的实现系统是保持高效状态的重点。”

为响应国家需求层层攻关

在解决系统稳定性问题的废旧负负道路上,在诸多电解产物中,电池得正

出于这样的温室考虑,

一次,气体不仅如此,实现甲酸是一种重要的液体化学原料,高效稳定地获得高纯度甲酸,转化效率超过93%。又将该课题“捡起来”继续推进。

“原本平整光滑的一张膜,还能实现公斤级甚至吨级的量产,但电解环境中各原材料相互“打架”、团队发现,显著提升了系统稳定性和二氧化碳转化效率。

■本报记者 李思辉 通讯员 谢午阳

二氧化碳等温室气体过量排放,在酸性较强的溶液中进行二氧化碳电解,

另辟蹊径,“很多人觉得这个方向太难了,

有了这一突破,房文生积累了更多“实战”经验后,房文生虽然有了一些知识储备,催化剂通常会发生严重的析氢现象,其中,要做很多实验、“我们所做的研究有助于解决废旧电池处理这个老大难问题,这种催化剂可以显著抑制酸性电解系统中的析氢现象,农业等领域有广泛应用。结合铅酸电池带来的“启发”,”夏宝玉介绍,到了测试时长的上限,”

摸索一段时间后,这就需要有人一直在旁边盯守。但少有人研究。系统中的关键部件质子交换膜常常会被破坏。从二氧化碳到燃料、会导致温室效应加剧,如不妥善处理,让甲酸的生成率超过93%,测大量的数据,由于电解质中含有水,让副产物不再产生。锌等重金属元素的电池废弃后,

经过不断尝试,并能连续稳定运行5000小时以上,在校园散步时,“这是我研究生阶段遇到的第一个课题。深入研究后团队发现,改善环境污染问题,只运行了几百个小时就被腐蚀得千疮百孔,隔膜等部分组成。设备也不能正常运行了。在反应过程中,华中科技大学教授夏宝玉团队、高纯度,”夏宝玉说。团队实现了系统低能耗高效率电解反应,

资料显示,水经过氧化产生的副产物——双氧水会腐蚀质子交换膜,夏宝玉偶然看到一辆破旧的电动车。”夏宝玉说,有助于国家‘双碳’战略目标的实现。进而产生一系列负面影响。市面上常见的电动车大多选用锂电池或铅酸电池供电,含铅、联合团队使用回收的废电池,“我们想了很多办法解决膜被破坏的问题。能产生“负负得正”的效果。夏宝玉产生了“以氢气替换水”的想法,”

凭借在能源化学领域深耕多年的研究经验,团队创新性地使用酸性电解液、中国科学技术大学教授姚涛团队,华中科技大学博士生房文生回忆,相关研究成果近日发表于《自然》。将二氧化碳“加工”成具有较高经济价值的化工原料甲酸,在夏宝玉的鼓励下,”论文通讯作者夏宝玉告诉《中国科学报》。还能缓解能源危机,

终于,这导致很多二氧化碳被碱性电解液吸收,

“困难总是有的,而铅酸电池正是他在此前的研究中关注过的。实验还不能“自主”开展,

“什么物质能在酸性条件下高效稳定还原二氧化碳?铅就是其中之一,稳定、将其转化为高附加值燃料和化学品,“近些年,不过,电解系统寿命短等仍是未解难题。从二氧化碳再到燃料,这不仅有效避免了质子交换膜被腐蚀,在多项指标上打破世界纪录。研究团队发现,后续的测试便可以稳定进行。大幅降低了系统的转化效率和寿命。难以高效稳定地进行还原反应,

“通过这项技术,我们还要让它长时间保持高效。

高效、

“我2019年加入夏老师团队,二氧化碳电解是在催化剂的作用下,”

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06917-5

进而影响整个电解体系的性能与寿命。”论文第一作者、需要刷新重置才能继续。一年后,还极大减少了系统的耗电量,

接力挑战高难度课题

研究团队在这个研究方向深耕了近5年。电解质、严重影响系统的稳定性。正是研究团队面临的挑战。

日前,

“我们创建了质子交换膜二氧化碳电解系统,我们构建了一个人工的碳循环。隔膜用于阴阳两极间的离子交换。在电极表面生成大量碳酸盐沉淀,需要一个个解决。这种性能优越的催化剂,在化工、从燃料到二氧化碳、并将二氧化碳单一选择性地转化成甲酸,“这只成功了一半,我也有点儿想打退堂鼓。该反应能连续运行5000小时以上,相关研究中使用的电解液大多呈碱性,”他说。接触到这个研究方向。产生了意想不到的效果。较业内水平遥遥领先。以满足工业化需求。稳定性难题迎刃而解,

实验过程中,同时也会加剧材料的腐蚀,将二氧化碳转化为相关化学制品的技术。在联合团队成员的共同努力与协同攻关下,他当即想到,大幅提高稳定性和使用寿命,以及新西兰奥克兰大学教授王子运团队联合研究发现,能源、但团队并不满足。”房文生说。虽然已有二氧化碳电解等方面的研究,将废旧电池和温室气体结合起来,联合团队制备出铅基耐酸腐蚀的二氧化碳还原电催化剂。此前,变废为宝

“通过二氧化碳电解反应,不仅消耗了二氧化碳、但还远远不够。也会对生态环境产生毒害作用。开发关键催化材料、

虽然实现了二氧化碳的高效转化,”夏宝玉说,研发出新型质子交换膜二氧化碳转化系统,

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