通过电解水来产生氢，人类可以获取一种百分之百的绿色能源氢能。电解水过程需要催化剂的参与才能发挥作用，而目前工业上使用效果最好的催化剂常常会使用铱、钌和铂等贵金属，但不幸的是这些贵金属都不常见，并且价格高昂。例如，铱是地球上最稀有的元素之一，每年的开采量不到10吨，科学家认为地壳中的大部分的铱是由小行星以撞击的形式沉积下来的。因此，世界各地的研究人员都在致力于研发拥有同等电解水催化能力但不使用这些贵金属的新型催化剂。
　　电解水的流程示意图
　　近日，日本的一个研究团队刚刚发现了这样一种理想的催化剂。研究人员在《自然催化》杂志上发表了这个结果。他们发现一种新的电解水用催化剂，这种催化剂的主要成分是开采量更丰富的钴和锰元素（例如，钴的含量是铂的几十万倍，而锰是地壳中第五常见的金属），而不是传统的贵金属元素。
　　这种新型催化剂在提供同样的电能时产生的氢几乎和现在的铱催化剂一样多，并且可以持续使用两个多月，但缺点是相比于传统的铱催化剂（铱催化剂可以使用至少10年）来说，这样的寿命还是太短了。如果催化过程中催化剂超过了使用寿命，反应所需的电量就会飙升，成本也会随之飙升。因此，如何提高新型催化剂的寿命成为了迫在眉睫的问题
　　研究人员知道钴的氧化物是非常活跃的催化剂，但问题是它们在电解过程中很快就会腐蚀。而另一方面，锰的氧化物化学性质更稳定，但催化效果却差强人意。为了结合两者的优点，研究人员经过反复实验最终发现了一种结合了两种元素最佳性能的化合物化学式为Co2MnO4。
　　（左）混合钴锰氧化物，Co2MnO4；（右）电解时产生氢的电流密度为每平方厘米1000毫安。
　　我们已经实现了科学家们几十年来一直没有实现的目标，研究负责人李爱龙说。即用一种由自然界中含量丰富的元素制成的高活性和稳定的催化剂来生产氢能。我们相信，这是朝着创造可持续的氢经济迈出的一大步，像太阳能电池和风能等其他可再生能源技术一样，我们预计随着技术的进步，绿色氢能源燃料技术的成本在不久的将来会大幅下降。
　　本文参考Cosmosmagazine文章，Takingtherarestofmetalsoutofhydrogenelectrolysis，如有兴趣还可查阅原文。
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