由可再生能源驱动的水电解被认为是最有前途的制氢技术。然而，在传统的酸性水电解中，H2的产生和O2的产生是紧密耦合的，需要质子交换膜来防止气体混合，这降低了该技术的灵活性并增加了其成本。
有鉴于此，东华大学杨建平研究员和马元元讲师等人，引入了一种低成本的水合普鲁士蓝类似物（Turnbull's blue）电极作为固态氧化还原介质，在不使用膜的情况下将酸性水电解分解为两个步骤。
本文要点
1）在酸性电解过程中，引入Cu[Fe(CN)6]2/3•3.4H2O (CuFe- TBA)作为固态氧化还原介质，对HER和OER进行解耦。解耦电池可以很好地与商用光伏板耦合，实现太阳能和水直接转化为氢气。
2）氧化还原介质在120 A g−1时表现出高速率性能(42.7 mAh g−1)和较长的循环寿命(5000次)，在1 A g−1电流密度下循环5000次，容量保持率为61%，这是由于无扩散的Grotthuss质子传导。
3）此外，这种解耦水电解装置有利于利用可再生能源在不同空间和时间生产高纯度氢气，显示出制氢的高度灵活性。
参考文献：
Shuaika Liang et al. A High-Rate Electrode with Grotthuss Topochemistry for Membrane-Free Decoupled Acid Water Electrolysis. Advanced Energy Materials, 2021.
DOI: 10.1002/aenm.202102057
https://doi.org/10.1002/aenm.202102057
