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随着社会经济的日益发展，人们对当下能源供给需求量不断增加，导致
产生的各种环境污染和能源危机问题变得日益突出，这些问题的产生促使人
们迫切地开发环境友好和可持续的新型能源。因此，研究并发展干净的、可
再生的能源来代替传统高耗能、高污染的原料对解决能源枯竭问题具有重大
作用。其中，氢气具有燃烧热值高、环境无污染、来源广泛、可再生等一系
列的亮点而备受关注。本发明公开了一种新型的可再生能源高效电解水制氢
系统，该系统对电力、催化剂、电解质设计三方面进行了改进。
第一、电力方面，针对常规火力发电不可再生、资源利用率低、能源
浪费严重等问题，我们使用可再生能源，通过风水结合并且加上光伏发电实
现电力全天性稳定供应，大大降低了电力分配不均、不合理的问题。在太阳
能电池0.551V的超低电压驱动下，电解电流可达1600mAcm2，这样大的电流
密度足以满足工业制氢要求。
第二、催化剂方面，尽管贵金属材料催化性能最好，但其高昂的价格
和稀缺的储量使得贵金属催化剂难以大规模实际应用。因此，寻找储量大、
成本低的非贵金属催化剂成为重中之重。我们使用镍、钴、铁等非贵金属材
料代替昂贵的贵金属催化剂，有效降低了生产成本。使用易于控制和规模化
生产的大电流电化学沉积法，制备了NiMoPSO材料，相比于低混沌材料，高
混沌NiMoPSO材料暴露更多的活性位点，在碱性条件下对肼氧化反应
（HzOR）和析氢反应（HER）都表现出了优异的电催化活性。
第三、电解质方面，我们将水的来源扩展到工业废水，利用其中肼等
污染物的氧化还原反应降低反应能垒，减少电耗，降低制氢成本。肼有较好
的水溶性，当含肼废水排入到环境中，会导致土壤污染，对地下水也会造成
一定程度的污染，因此含肼废水的去除具有重大需求。太阳能电池经光照产
生微量电量驱动整体肼裂解，可以同时实现含肼废水的降解和低成本制造氢
气，除去工业废水中的有害物质，避免使用有机试剂等引入二次污染，达到
排废标准。该系统有着很好的经济以及社会效益，推广潜力大，市场前景广
。
