Daijie Dai及其同事开发了一种廉价，无排放的装置，该装置使用1.5伏电池将水分解为氢气和氧气。氢气可用于为零排放车辆中的燃料电池提供动力。

斯坦福大学戴宏杰教授开发了一种无排放电解装置，可在室温下将水分解为氢气和氧气。

2015年，消费者最终将能够从丰田和其他制造商那里购买燃料电池汽车。虽然被吹捧为零排放汽车，但大多数汽车将使用天然气制造的氢气，天然气是一种导致全球变暖的化石燃料。

现在，斯坦福大学的科学家开发出一种低成本，无排放的装置，该装置使用普通的AAA电池通过水电解产生氢气。电池通过两个电极发送电流，将液态水分解成氢气和氧气。与使用贵金属催化剂的其他水分离器不同，斯坦福装置中的电极由廉价且丰富的镍和铁制成。

斯坦福大学化学教授戴宏杰说：“使用廉价材料的镍和铁，我们能够使电催化剂具有足够的活性，可以用一节1.5伏电池在室温下分解水。” “这是第一次使用非贵金属催化剂在低电压下分解水。这是非常值得注意的，因为通常你需要昂贵的金属，如铂或铱，来达到这个电压。”

据戴先生介绍，除了生产氢气外，新型水分离器还可用于制造氯气和氢氧化钠，这是一种重要的工业化学品。他和他的同事们在8月22日出版的“ 自然通讯 ”杂志上发表的一项研究中描述了这种新设备。

氢的承诺

汽车制造商长期以来一直认为氢燃料电池是汽油发动机的有前途的替代品。燃料电池技术基本上是反向分水。燃料电池将储存的氢气与来自空气的氧气结合，产生电力，为汽车提供动力。唯一的副产品是水 - 不像汽油燃烧，它会排放二氧化碳，一种温室气体。

斯坦福大学的科学家开发出一种低成本装置，它使用普通的AAA电池将水分解为氧气和氢气。气泡由廉价的镍和铁制成的电极产生。

今年早些时候，现代汽车开始在南加州租赁燃料电池汽车。丰田和本田将在2015年开始销售燃料电池汽车。这些汽车中的大部分将使用大型工业工厂生产的燃料，这些工厂通过结合非常热的蒸汽和天然气来生产氢气，这是一种能量密集型工艺，可以释放二氧化碳作为副产品。

分裂水制氢不需要化石燃料，也不排放温室气体。但科学家尚未开发出一种价格合理的活性水分离器，其催化剂能够在工业规模上运行。

“几十年来一直致力于生产具有高活性和长久耐用性的低成本电催化剂，”戴说。“当我们发现镍基催化剂和铂一样有效时，它完全出乎意料。”

节约能源和金钱

这项发现是由斯坦福大学研究生明功共同完成的。“明发现镍金属/镍氧化物结构比纯镍金属或纯氧化镍更具活性，”戴说。“这种新型结构有利于氢电催化，但我们仍然不完全了解其背后的科学。”

龚说，镍/镍氧化物催化剂显着降低了分解水所需的电压，最终可能为氢气生产商节省数十亿美元的电费。他的下一个目标是提高设备的耐用性。

“电极相当稳定，但随着时间的推移逐渐衰减，”他说。“目前的设备可能会运行数天，但几周或几个月会更好。根据我最近的结果，这个目标是可以实现的”

研究人员还计划开发一种水分离器，而不是太阳能发电。

“氢气是为车辆，建筑物和电网储存可再生能源提供动力的理想燃料，”戴说。“我们很高兴我们能够制造出非常活跃且成本低廉的催化剂。这表明通过纳米级材料工程，我们可以真正改变我们制造燃料和消耗能源的方式。”