在拜罗伊特大学 Francesco Ciucci 教授的领导下，一支中德研究团队开发出了一种电化学分解水的新方法。这不仅加速了用于技术和工业的氢气生产，而且使其更具可持续性。研究人员在《自然纳米技术》上发表了他们的研究成果。

氢对技术和工业至关重要，因为它具有独特的性质：它是最轻的化学元素，具有极高的能量密度，并且是一种无排放燃料，因为水是其燃烧的唯一副产品。这使得氢成为一种极具吸引力的清洁能源。然而，它的生产仍然极其耗能。

氢气可通过电化学水分解产生，其中水中的电极受到电流作用。利用可再生电力通过电化学水分解实现节能且可持续的氢气生产，可显著提高这种能源的可持续性。

电化学水分解的最大挑战之一是所谓的析氧反应 (OER)，这是一种缓慢的反应，水分子分解成各自的成分——氧气和氢气。使用贵金属催化剂可以加速 OER;然而，这些金属价格昂贵且稀缺，加速反应需要额外的能量(称为过电位)。

一个由来自中国各研究机构成员组成的研究团队解决了这一难题，该团队由拜罗伊特大学电化学能源系统电极设计系主任 Ciucci 教授领导。他们开发了一种创新的电化学水分解方法。

该方法采用原子分散的铱作为反应加速器，并将其与二甲基咪唑和钴铁氢氧化物结合。关键创新在于这些组件的几何排列，它们以平面外方向配置，从而优化性能和效率。

这种创新方法显著提高了 OER 活性，同时还表现出超低过电位。此外，它减少了贵金属的使用，因为只使用了单个铱原子，这对加速反应的稳定性产生了积极影响。

“我们的研究代表着在开发高效、经济的 OER 加速器以实现可持续氢气生产方面迈出了重要一步。通过克服当前技术的关键挑战，我们的研究成果有可能推动全球向清洁能源解决方案的转变，”该研究的资深作者 Ciucci 表示。