Nature子刊：在微重力条件下提高氢气产生效率的方法

shashade

薄膜和纳米结构光电电极上气泡演化模型的横截面示意图。在薄膜电极表面的任意成核点处形成的H2 (a)导致气泡聚结并且形成气泡层，纳米结构Rh表面有利于诱导尖端形成H2气泡催化热点(b)。在这里沿着表面浓度梯度促进H2在形成时转移气泡。热点之间的距离阻止了形成的气泡的聚集。来源:自然通讯(2018)。

      一个国际研究团队已经找到了一种可以在微重力环境中提高太阳能氢气的产生效率的方法，在他们发表在Nature Communications杂志上的论文中，该小组描述了他们从滴落光电化学电池实验中观察到的现象。

      为了在太空中走得很远，未来的宇航员将需要一些手段来创造他们自己的空气和燃料(携带足够的空气对于任何一个长途旅行将证明是不切实际的)。目前，国际空间站上的宇航员使用两步过程过程产生氧气。第一阶段涉及使用太阳能电池发电。 在第二阶段，用电进行电解水技术。研究人员指出，这个过程有效，但效率很低。在这项新的努力中，他们的目标是提高所用电解技术的效率。

      研究人员解释说，目前的工艺涉及使用由吸收光的半导体制成的电极：通常是p型磷化铟。然后在电极上涂上一层薄薄的铑催化剂。正如过去已经注意到的那样，效率低下的问题在于氢气泡粘附在电极表面上的问题，而不是像地球上发生的那样(由于浮力)浮起它们。为了让气泡在微重力环境中浮起来，研究人员改变了电极的表面结构。团队使用表面凹凸的平面电极，使铑形成峰和谷的结构，它们之间的距离足够远而无法容纳氢气泡。这意味着气泡必须存在于山峰上，这使得表面的气泡之间的接触更少。

       为了验证他们的想法，研究人员将他们的设备封装在小盒子里，并将它们放在德国不来梅吊塔下120米处。他们注意到每次跌落发生在大约9.3秒这段时间足够让他们的设备产生氢气。

      研究人员发现，它们对电极表面的处理导致氢气的产生速率与正常重力装置相同。即使这样他们还有需要做更多的工作要做，但他们的方法是正确的。

      Making solar hydrogen generation more efficient in microgravity