由于基于铂单原子的新型催化剂，将可再生能源储存为氢很快就会变得更加容易。
这种新催化剂由香港城市大学(城大)的研究人员设计，并由伦敦帝国理工学院的同事进行测试，可以廉价地扩大规模以供大规模使用。
帝国理工学院化学系的合著者Anthony Kucernak 教授表示：“英国氢战略制定了到 2030 年实现 10GW 低碳氢产能的雄心。为了实现这一目标，我们需要提高生产廉价、易于生产且高效的储氢。新的电催化剂可能是其中的主要贡献者，最终帮助英国在 2050 年实现净零目标。”
风能和太阳能等可再生能源发电正在迅速增长。然而，当天气条件不利于风和阳光时，需要储存一些产生的能量。一种有前途的方法是以氢的形式节省能量，可以储存和运输以供以后使用。
为此，使用可再生能源将水分子分解为氢和氧，并将能量存储在氢原子中。它使用铂催化剂来激发分解水分子的反应，称为电解。然而，尽管铂是该反应的优异催化剂，但它昂贵且稀有，因此尽量减少其使用对于降低系统成本和限制铂提取非常重要。
现在，在本周《自然》杂志上发表的一项研究中，该团队设计并测试了一种催化剂，该催化剂使用尽可能少的铂来生产高效但具有成本效益的水分解平台。
城大首席研究员张华教授表示：“电催化水分解产生的氢气被认为是最有前途的清洁能源之一，可在不久的将来取代化石燃料，减少环境污染和温室效应。”
测试工具
该团队的创新涉及将铂的单个原子分散在硫化钼(MoS 2 )片中。与现有催化剂相比，这种方法使用的铂少得多，甚至还提高了性能，因为铂与钼相互作用，提高了反应效率。
在纳米片载体上生长薄催化剂使城大团队能够制造出高纯度材料。然后，库塞纳克教授在帝国理工学院的实验室对这些进行了表征，该实验室开发了确定催化剂如何运行的方法和模型。
帝国理工学院团队拥有进行严格测试的工具，因为他们开发了多种旨在利用此类催化剂的技术。Kucernak教授及其同事基于这些技术成立了多家公司，其中包括专门从事氢液流电池的RFC Power，该电池可以通过使用新型单原子铂催化剂进行改进。
使用氢气
一旦可再生能源以氢的形式储存，要再次将其用作电力，就需要使用燃料电池进行转换，燃料电池会产生水蒸气作为氧分解反应的副产品。最近，库塞纳克教授及其同事揭示了一种用于该反应的单原子催化剂，该催化剂基于铁而不是铂，这也将降低该技术的成本。
由 Kucernak 教授领导的另一家衍生公司Bramble Energy将在其燃料电池中测试这项技术。因此，这两种单原子催化剂——一种有助于将可再生能源转化为氢存储，另一种有助于该能量随后以电力的形式释放——因此有能力让氢经济更接近现实。
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