生物炭辅助电解制氢

制氢能耗降6.4%

一种以生物炭为阳极牺牲剂的电解水制氢方法，可显著降低槽电压，节能产氢，同时活化生物炭用于重金属去除。

Xufei, Gu · Ying, Zhi · 郑晓园 · Yueyue, Du · Hao, Sun · Xinyue, Chen · 豆斌林 · 崔国明

Energy Conversion and Management 2024

参数信息

阳极电位（vs. RHE）

1.319 V

制氢法拉第效率

100 %

制氢电耗

4.98 kWh Nm⁻³ H₂

Cr(VI) 去除率提升倍数

2

技术优势

制氢几乎不费额外电量

阳极生物炭氧化替代析氧反应，阴极产氢法拉第效率几乎 100%，电能几乎全部用于产氢。

电耗直接降 6.4%

与传统水电解相比，生物炭辅助电解制氢电耗从 5.32 降至 4.98 kWh Nm⁻³ H₂，无需改变电解槽主体即可实现节能。

顺带活化生物炭，除 Cr(VI) 翻倍

电化学氧化使生物炭表面含氧官能团增加，显著提升对 Cr(VI) 的还原能力和对 Cr(III) 的络合能力，Cr(VI) 去除率提高一倍以上。

应用场景

• 电解水制氢：用生物炭牺牲阳极替代析氧阳极，直接降低电解水制氢电耗。
• 绿色氢能：降低制氢电耗，并保持近 100% 法拉第效率，提升绿氢经济性。
• 生物炭利用：通过有限电氧化活化生物炭，制备高反应性生物炭用于重金属去除。
• 电化学技术：利用生物炭氧化反应替代析氧反应，是一种全新的电化学节能策略。