开发降低绿色制氢成本的技术

02年2023月XNUMX日（Nanowerk新闻近年来，作为实现脱碳经济努力的一部分，绿色氢能在不使用化石燃料或不排放二氧化碳的情况下生产氢气，变得越来越重要。但由于生产绿氢的水电解装置生产成本较高，绿氢的经济可行性一直不是很高。一项可大幅减少聚合物电解质膜水电解装置中使用的铱和铂等稀有金属用量的技术的开发，为降低生产成本开辟了道路。韩国科学技术研究院 (KIST) 氢能与燃料电池研究中心的 Hyun S. Park 博士和 Sung Jong Yoo 领导的研究小组宣布，他们已经开发出一种技术，可以显着减少铂和燃料电池的用量。铱，贵金属，用于聚合物电解质膜水电解装置的电极保护层，确保与现有装置同等的性能和耐用性（应用催化B 环境, “具有最少铂族金属用量的高性能水电解槽：氮化铁-氧化铱核壳纳米结构可实现稳定高效的析氧反应”). 采用新技术制成的催化剂形状（红铱催化剂/绿氮化铁）。 （图片来源：韩国科学技术院）特别是，与之前的研究重点是减少铱催化剂的用量，同时保持使用大量铂和金作为电极保护层的结构不同，研究人员取代了贵金属在电极保护层中采用廉价、大表面积的氮化铁，并在其上均匀涂覆少量的铱催化剂，大大提高了电解装置的经济效益。聚合物电解质膜水电解装置是利用太阳能等可再生能源供给的电力，通过分解水来生产高纯度氢气和氧气的装置，为炼钢、化工等各行业发挥着供应氢气的作用。此外，将可再生能源储存为氢能有利于能量转换，因此提高该装置的经济效率对于实现绿色氢经济非常重要。在典型的电解装置中，有两个产生氢气和氧气的电极，对于在高腐蚀环境下工作的氧气产生电极，电极表面以1 mg/cmXNUMX的量涂覆金或铂2 作为保护层，确保耐用性和生产效率，1-2 mg/cm2 铱催化剂涂在顶部。这些电解装置中使用的贵金属储量和产量都非常低，这是阻碍绿色制氢装置广泛采用的主要因素。 此开发的电极制造过程示意图。 （图片来源：韩国科学技术院）为了提高水电解的经济性，研究小组用廉价的氮化铁（Fe）取代了聚合物电解质膜制氢装置中用作氧电极保护层的稀有金属金和铂。2N）。为此，该团队开发了一种复合工艺，首先在电极上均匀涂覆电导率较低的氧化铁，然后将氧化铁转化为氮化铁以提高其电导率。该团队还开发了一种工艺，在氮化铁保护层顶部均匀涂覆约25纳米（nm）厚的铱催化剂，将铱催化剂的量减少至低于0.1毫克/厘米2，从而形成具有高产氢效率和耐用性的电极。所开发的电极用非贵金属氮化物取代了用作产氧电极保护层的金或铂，同时保持了与现有商用电解装置类似的性能，并将铱催化剂的用量减少到现有水平的10%。此外，采用新组件的电解装置运行了100多个小时，以验证其初始稳定性。 “减少铱催化剂的用量和开发铂保护层的替代材料对于聚合物电解质膜绿色制氢装置的经济和广泛使用至关重要，而使用廉价的氮化铁代替铂具有重要意义。” KIST 的 Hyun S. Park 博士。 “在进一步观察电极的性能和耐用性后，我们将在不久的将来将其应用于商业设备。”

• SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
• 柏拉图爱流。 Web3 数据智能。 知识放大。 访问这里。
• 与 Adryenn Ashley 一起铸造未来。 访问这里。
• 使用 PREIPO® 买卖 PRE-IPO 公司的股票。 访问这里。
• Sumber: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=63099.php