UNIST公布了一種新型系統(tǒng)，能夠快速有效地產(chǎn)生氫和電，同時顯著減少二氧化碳排放。

這一突破發(fā)表在2021年1月的《納米能源》上，是由UNIST能源和化學(xué)工程學(xué)院的GunTaeKim教授和他的研究團(tuán)隊實現(xiàn)的。在這項研究中，研究小組成功地開發(fā)了一種無膜的水相金屬電池。不像現(xiàn)有的水金屬-CO2系統(tǒng)，新電池不僅更容易制造，而且允許在一種電解質(zhì)下連續(xù)操作。

圖1.從有機電池到無膜電池的每個電池系統(tǒng)的示意性配置和工作原理。

UNIST能源與化學(xué)工程學(xué)院的GunTaeKim教授及其研究團(tuán)隊。

研究小組設(shè)計了一種無膜(MF)Mg-CO2電池，作為一種先進(jìn)的方法，通過發(fā)電和無任何有害副產(chǎn)品的增值化學(xué)品來隔離二氧化碳排放。根據(jù)研究小組的說法，他們的MFMg-CO2電池是基于二氧化碳的間接利用和簡易的制氫過程來運作的。實驗還發(fā)現(xiàn)，這種新型電池的法拉第效率高達(dá)92.0%。

為了把新近發(fā)展起來的實驗室規(guī)模MFMg-CO2電池技術(shù)變成一個商業(yè)現(xiàn)實,我們設(shè)想一個操作原型系統(tǒng)產(chǎn)生電力和增值的化學(xué)物質(zhì),作為基石,以更好地支持可持續(xù)人類生活從二氧化碳和地球上充足的可再生能源(如風(fēng)能、太陽能、海水),研究小組指出。

MFMg-CO2電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與汽車上使用的氫燃料電池相似，因為它只需要一個mg金屬負(fù)極、水溶液電解質(zhì)和正極催化劑。然而，不同于現(xiàn)有的燃料電池，它們是基于水溶液電解質(zhì)。因此，新開發(fā)的MFMg-CO2電池通過發(fā)電和無任何有害副產(chǎn)品的增值化學(xué)品成功地隔離了二氧化碳排放。

研究小組指出，我們的研究結(jié)果表明，新開發(fā)的MFMg-CO2電池技術(shù)可以產(chǎn)生各種具有實際意義的增值化學(xué)品，并從二氧化碳中產(chǎn)生電能，而不會產(chǎn)生任何浪費的副產(chǎn)品。通過這種方式，我們?yōu)槲磥淼奶娲夹g(shù)開啟了通過間接循環(huán)的電化學(xué)利用二氧化碳的大門。