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氢是一种很有前景的清洁能源，具有替代排放温室气体的化石燃料的巨大潜力。虽然总水(H2O)裂解是获得氢(H2)的最简单的方法，但这个反应很慢，而且还不具备商业可行性。现在，科学家们已经开发出一种新型电催化剂，可以显著提高水分解产生氢气的效率，而且这种方法既节能又经济。
一个多世纪以来，人类几乎所有的东西都使用化石燃料，引发了气候危机。现在的指令是到2050年实现净零排放或碳中和。
氢经济是碳中和世界繁荣的一种方式。目前，生产氢燃料最简单的方法是电化学劈水:在催化剂(反应增强物质)存在的情况下，将电通过水来产生氢和氧。然而，这种反应非常缓慢，需要专门的条件和贵金属催化剂，而且总体上很昂贵。因此，以低成本、节能的方式获得高氢气产量是具有挑战性的。到目前为止，水裂解制氢还没有成功商业化。
现在，韩国釜山国立大学的一个研究小组在Kandasamy Prabakar教授的带领下，开发了一种设计新型电催化剂的方法，可以解决这些问题。他们的工作已于2021年4月6日在网上发布，并将在《应用催化B:环境》2021年9月号第292卷中以印刷版发表。
在描述这项研究时，Prabakar教授说:“如今，90%的氢是通过向大气排放温室气体的水蒸气重整过程产生的。在我们的实验室，我们已经开发了一种基于聚合物载体的非贵金属稳定电催化剂，它可以有效地从水中以低成本从过渡金属磷酸盐中生产氢和氧。”
Prabakar教授的团队利用简单的水热过程，在聚苯胺(PANI)纳米线阵列上以不同比例沉积钴和锰离子，从而制造出这种电解槽。通过调节Co/Mn的比例，他们达到了反应发生的整体高表面积，并结合聚苯胺纳米线的高电子导电能力，促进了该催化剂表面更快的电荷和传质。双金属磷酸还具有双功能电催化活性，可同时生产氧和氢。
在测试该催化剂性能的实验中，他们发现其形态大大降低了反应过电位，从而提高了系统的电压效率。作为耐久性的证明，即使在100 mA/cm2的连续制氢40小时后，其性能仍然保持一致。在1.54V的低输入电压下，水分裂是可能的。
除了这些优点外，过渡金属的成本较低。事实上，该系统可以伸缩和适应应用程序的无数设置。谈到未来可能的应用，Prabakar教授解释说:“使用这种技术的水分解设备可以安装在需要氢燃料的现场，并且可以使用低能量输入或完全可再生能源。例如，我们可以在家里用太阳能电池板生产氢来做饭和取暖。这样，我们就可以在2050年之前实现碳中和。”
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