氢气被认为是未来可持续能源的一种能源载体。当与燃料电池配合使用时，能量含量可按需高效率地转化为有用的功，而水是使用时产生的唯一排放物。然而，氢气的体积能量密度低，燃点低，缺乏广泛的储存和运输基础设施。

近日，美国西北大学Sossina M. Haile报道了一种在250 ℃中温下基于氨的热电化学分解生产高纯氢的方法。

文章要点

1）该方法通过使用基于固体酸的电化学电池（SAEC）与双层阳极相结合来实现，双层阳极包括热裂化催化层和氢电氧化催化层。以Cs促进的Ru/碳纳米管（Ru/CNT）为热分解催化剂，碳黑上的Pt与CsH₂PO₄混合催化氢电氧化。

2）电池工作温度为250 ℃，阳极供应稀氨，对电极供应湿氢。实验结果显示，在电位为0.4 V，氨流量为30 sccm时，电流密度为435 mA/cm²。制氢的法拉第效率为100%，同时可以以1.48 mol_H2/g_cath的速率产生氢气。

总而言之，该研究展示的混合热-电化学策略，将固态质子导体与先进的热裂化催化剂相结合，在按需实现氨到氢甚至氨到电的转化方面显示出巨大的应用前景。

Lim et al., Solid Acid Electrochemical Cell for the Production of Hydrogen from Ammonia, Joule (2020)

DOI：10.1016/j.joule.2020.10.006

https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.10.006