微波电化学技术或将掀起新的“工业革命” 学术资讯

techxplore.com网站当地时间11月4日报道，西班牙巴伦西亚理工大学（UPV）和西班牙国家研究委员会（CSIC）的研究人员发现了一种在微波促进下，将电能转化为氢气或化学产品的新方法。该方法无需使用电缆或电极。

研究人员表示，这种新型电化学技术或将掀起能源、工业脱碳、汽车和化学工业等诸多领域的“革命”。

研究人员基于固体材料的微波还原现象开发了新技术。由于不需要电极，电化学过程的装置结构和操作条件（主要是温度）有了更高自由度。

CSIC化工技术研究所工程师José Manuel Serra说：“交通和工业行业面临着脱碳化过渡，它们必须在2030~2040年间减少对化石能源的依赖性。”

José Manuel Serra等在实验中发现：当用微波处理离子材料时，材料性质（尤其是导电性）出现了在常规加热时不会发生的不寻常变化。深入分析后，研究人员证实，微波与离子材料的相互作用是通过加速电子从结构中释放氧分子（还原过程）实现的。

研究人员指出，新技术能够生产“绿色氢”（生产过程不排放温室气体），因此在燃料电池或混合动力汽车领域具有巨大的应用潜力。

研究人员José Manuel Catalá说：“这种方法可以将太阳能或风能产生的可再生电力转化为增值产品和绿色燃料。新技术涉及的制氢过程能量效率极高，与传统技术相比更具竞争力。”

新技术在超快充电池方面也有良好的应用前景。“我们的技术可以缩小金属阳极的尺寸，换句话说，我们能够将长达数小时的分层渐进充电过程转化为同时充电过程。几秒内完成充电的超快充电池将不再是天方夜谭。”José Manuel Catalá补充道。

此外，新技术还可用于微波造氧。José Manuel Serra总结说：“科学家可以直接用外星岩石生产氧气，这也许能在人类的岩石星球探索-定居任务中发挥关键作用。”

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编译：德克斯特审稿：西莫责编：陈之涵

期刊来源：《自然·能源》

期刊编号：2058-7546

原文链接：https://techxplore.com/news/2020-11-hydrogen-microwaves.html

微波电化学技术或将掀起新的“工业革命”