香港大学研发新型不锈钢，采用双钝化策略可替代钛材用于海水制绿氢
B910化工消息：5月10日，香港大学机械工程系黄明欣教授团队宣布开发出一种名为SS-H2的特殊不锈钢，能够在海水制氢所需的极端电化学环境下稳定运行。该研究成果发表于Materials Today。
绿氢通过可再生电力电解水制取，海水是理想的原料来源，但盐分、氯离子和腐蚀性副反应会快速损坏电解槽组件。传统不锈钢依赖铬氧化物钝化膜防腐，但该保护层在高电位下（约1000 mV）会分解为可溶性Cr(VI)物种，远低于水分解所需的约1600 mV。
SS-H2创新性地采用顺序双钝化策略：首先形成常规Cr₂O₃基钝化膜，随后在约720 mV时形成锰基第二保护层，使材料在含氯环境中可承受高达1700 mV的超高电位。值得注意的是，锰元素在传统认知中被认为会削弱不锈钢的耐腐蚀性，因此这一发现颠覆了既有认知。论文第一作者余凯平博士表示，锰基钝化是一个反直觉的发现，无法用现有腐蚀科学知识解释。
在盐水电解槽测试中，SS-H2的性能可媲美当前工业实践中使用的钛基结构材料（表面涂覆金或铂等贵金属）。以一套10 MW PEM电解系统为例，结构组件约占总成本的53%。用SS-H2替代钛基材料可将结构材料成本降低约40倍。
该研究成果已申请多国专利，两项已获授权。团队已与内地工厂合作生产了数吨SS-H2线材，正推进网材和泡沫材料的工业化制备，用于水电解槽产品。这一突破为海水直接电解制绿氢的低成本化提供了新的材料路径。 （来源：University of Hong Kong）
绿氢通过可再生电力电解水制取，海水是理想的原料来源，但盐分、氯离子和腐蚀性副反应会快速损坏电解槽组件。传统不锈钢依赖铬氧化物钝化膜防腐，但该保护层在高电位下（约1000 mV）会分解为可溶性Cr(VI)物种，远低于水分解所需的约1600 mV。
SS-H2创新性地采用顺序双钝化策略：首先形成常规Cr₂O₃基钝化膜，随后在约720 mV时形成锰基第二保护层，使材料在含氯环境中可承受高达1700 mV的超高电位。值得注意的是，锰元素在传统认知中被认为会削弱不锈钢的耐腐蚀性，因此这一发现颠覆了既有认知。论文第一作者余凯平博士表示，锰基钝化是一个反直觉的发现，无法用现有腐蚀科学知识解释。
在盐水电解槽测试中，SS-H2的性能可媲美当前工业实践中使用的钛基结构材料（表面涂覆金或铂等贵金属）。以一套10 MW PEM电解系统为例，结构组件约占总成本的53%。用SS-H2替代钛基材料可将结构材料成本降低约40倍。
该研究成果已申请多国专利，两项已获授权。团队已与内地工厂合作生产了数吨SS-H2线材，正推进网材和泡沫材料的工业化制备，用于水电解槽产品。这一突破为海水直接电解制绿氢的低成本化提供了新的材料路径。 （来源：University of Hong Kong）