氢气生产与生物质升级对于未来可持续能源发展至关重要。然而，大多数生物质电氧化反应存在工作电压高、电流密度低的问题，严重阻碍了大规模工业应用。

在此，中国科学院深圳先进技术研究院成会明院士，Jing Peng报道了一种将阳极抗坏血酸电氧化与阴极析氢相结合的酸性制氢系统。

文章要点

1）与传统有机氧化中动力学缓慢的C-H和O-H键断裂不同，抗坏血酸中的高活性烯醇结构允许使用Fe单原子催化剂实现仅12mV@10mA/cm²的超低过电势，并在仅0.75V（与可逆氢电极相比），制氢法拉第效率约为100%。

2）此外，所制造的双电极无膜电解槽在60 °C下可提供2A/cm²@1.1V的工业电流密度（2.63 kWh/Nm³ H₂），这需要传统水电解的一半电力消耗（~5 kWh/Nm³ H₂)。

这项工作为实现工业规模的生物质制氢提供了新途径。

参考文献

Chen, ZJ., Dong, J., Wu, J. et al. Acidic enol electrooxidation-coupled hydrogen production with ampere-level current density. Nat Commun 14, 4210 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-39848-w

https://doi.org/10.1038/s41467-023-39848-w