筑波大學與名古屋大學、高知工科大學利用鐵、錳等廉價材料,開發了一項可將海水電解製造氫氣之合金電極。以海水製氫的技術一旦確立,未來面向大海的沙漠地區將可望成為製造氫氣的合適地點。
研究團隊利用鈦(Ti)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)等9種卑金屬元素製成高熵合金,並將此合金電極放入實際海水以及與海水鹽分濃度相當的氯化鈉水溶液中,並進行開關電源6,000次的加速劣化實驗,結果顯示在水溶液、實際海水中的電解性能分別維持在97%、92%。若以每天一次開關電源的太陽能發電而言,新電極展現了10年以上幾乎不會劣化的高耐久性。
研究團隊透過模擬分析對於即使採用容易發生化學反應的賤金屬,但仍具有耐久性的原因進行了調查。可知電極表面的氧化促使氯離子難以吸附於表面,且即使吸附於觸媒活性位點,也可能轉移與相鄰的犧牲元素結合,透過犧牲元素,受保護的觸媒活性位點即引起觸媒反應。研究團隊表示,雖然卑金屬合金具有高耐久性,但因需要高電壓,與氧化銥相比,能源效率較低。今後將進一步進行改善,期實現無需淡水或貴金屬之氫氣製造。