近日，dafabet888轻工化工学院邱学青教授团队在生物质燃料电池和制氢领域取得突破性研究进展。研究成果以“Electricity generation coupled with hydrogen production at room temperature by lignin-derived aldehyde flow fuel cell based on Ag-Cu_xO/CF electrocatalyst”为题，于2025年10月8日发表于环境和能源催化领域顶刊Applied Catalysis B: Environment and Energy。通讯作者为俎喜红教授和邱学青教授，第一作者为硕士研究生谢子鑫。

成果简介：

传统水电解制氢能耗高，而生物质电解虽能耦合有机物氧化与产氢，但仍需外部供电，且存在法拉第效率低、副反应多等问题。将液流燃料电池与低电位有机物氧化反应相结合，是一种构建零耗电甚至耦合发电制氢的新思路。研究团队创新性地开发了具有 Cu⁰/Cu⁺混合价态、高活性比表面积、适宜吸附能力的 Ag-Cu_xO/CF 阳极电催化剂，使木质素衍生醛中的醛基在低电位氧化产氢同步释放电子至电池阳极，电子通过外电路传输至阴极，与高电位阴极电解液中的Fe³⁺发生还原反应形成闭合回路，实现产氢的同时高效发电。通过原位DEMS、原位Raman、原位FTIR等表征手段，证实了H₂来源于醛基的C-H键，揭示了木质素衍生醛氧化产氢的机理是醛基在低电位（0～0.5 V_RHE）氧化过程中发生C-H键断裂，释放出电子和氢原子（^*H），两个^*H重组形成H₂。该新型电池将传统制氢的耗电过程转变为发电过程，室温下电池功率密度达173.5 mW cm^-2，优于已报道生物质燃料电池的室温发电性能，同时，产氢速率达1.96 mmol cm^-2 h^-1，与生物质电解制氢的产氢速率相媲美。该成果高效节能，兼具发电和产氢双重功能，在室温下将传统制氢的耗电过程转变为高效发电过程，为开发绿色节能的制氢技术和绿电行业发展提供了新思路。

致谢：本研究得到了国家自然科学基金联合基金集成项目（U23A6005）/面上项目（22378075）、广东省植物资源生物炼制重点实验室、广东省化学与精细化工实验室揭阳中心和广东工业大学广东省生态安全与绿色发展卓越基础研究中心等项目和平台的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337325010379