作者卡尔·叶小开·贝茨，杜克大学 杜克大学的研究人员用1便士的规模通过电解生产更多氢气的小型流通电极的一个例子
学分:杜克大学威利实验室 电解，让电流通过水，将其分解成气态氢和氧，可能是储存风能或太阳能多余能量的一种简便方法
当太阳落山或风平浪静时，氢可以储存起来，用作燃料
不幸的是，如果没有像这样一种负担得起的能源储存，每年会浪费数十亿瓦特的可再生能源
杜克大学的化学教授本·威利说，要想用氢来解决储存问题，水分解电解法必须更加经济有效
他和他的团队对如何实现这一目标有一些想法
威利和他的实验室最近测试了三种新材料，这三种材料可以用作多孔流通电极，以提高电解效率
他们的目标是增加反应电极的表面积，同时避免捕获产生的气泡
威利说:“氢气产生的最大速度受到阻碍电极的气泡的限制——实际上阻碍了水到达表面并分裂。”
在5月25日发表在《高级能源材料》上的一篇论文中，他们比较了反应发生时碱性水流过的多孔电极的三种不同结构
镍毡材料的微观视图，优化了表面积和气泡释放，因为它通过电解产生氢气
学分:杜克大学威利实验室 他们制造了三种流通电极，每种都是4平方毫米的海绵状材料，只有一毫米厚
一个由镍泡沫制成，一个是由镍微纤维制成的“毡”，第三个是由镍-铜纳米线制成的毡
脉冲电流通过电极5分钟，5分钟后，他们发现由镍-铜纳米线制成的毡最初更有效地产生氢气，因为它比其他两种材料具有更大的表面积
但在30秒内，它的效率骤降，因为材料被气泡堵塞了
泡沫镍电极最能让气泡逸出，但它的表面积比其他两个电极小得多，因此生产率较低
最棒的地方是镍微纤维毡，它比纳米线毡产生更多的氢，尽管反应的表面积减少了25%
在100小时的测试过程中，微纤维毡以每平方厘米25000毫安的电流密度产生氢气
研究人员计算出，按照这个速度，它的生产率将是目前用于水电解的传统碱性电解槽的50倍
镍毡材料的电子显微镜视图，优化了表面积，并在电解制氢时释放气泡
学分:杜克大学威利实验室 目前制造工业氢气最便宜的方法不是通过分解水，而是通过用非常热的蒸汽将天然气(甲烷)分解——这是一种能源密集型的方法，每生产一吨氢气就产生9到12吨二氧化碳，不包括产生1000摄氏度蒸汽所需的能量
威利说，商业电解水生产商可能能够根据他的团队所了解的情况，对他们的电极结构进行改进
如果他们能大大提高氢的生产率，通过分解水生产氢的成本可能会下降，甚至足以使它成为一种负担得起的可再生能源储存解决方案
他还与杜克大学巴斯连接项目的一组学生合作，他们正在探索流通电解是否可以扩大规模，从印度丰富的太阳能中制造氢气
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