清华「国家杰青」伍晖，最新JACS！
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2025-05-26 08:30
文章摘要
本文研究了冰在低温条件下直接分解为氢气和氧气的电化学途径。研究发现，冰可以作为质子和氢氧化物导电的高性能固体电解质，在-10 °C时质子电导率达到33.5 mS cm-1。通过从头算分子动力学模拟，证实了冰晶格内质子的高迁移率，比液态水高1~2个数量级。实验表明，0.5 M H2SO4-冰在2.18 V电压下可实现冰分解，能量效率约为70%。此外，氢氧化物通过“质子空穴”转移表现出类似的传输行为。这项研究为0 °C以下的能量转换和储存提供了新途径，并为理解冰中的电化学过程提供了新见解。
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