7月26日消息,韩国LG化学CTO旗下基础技术研究所宣布,开发出可大幅提升PEM(质子交换膜)水电解电极性能与耐久性的界面稳定化技术。该技术使绿氢生产中成本最高的铱催化剂用量减少一半以上,同时将电极在高电流密度下的稳定运行时间延长2倍以上。
PEM水电解被认为是下一代绿氢生产核心技术,相比传统碱性水电解方式具有更高的生产效率和更优异的功率响应能力,可与波动性可再生能源直接耦合。但PEM电解的阳极催化剂高度依赖铱——世界上最昂贵的金属之一,价格约为黄金的3倍。此前业界面临的根本困境是:减少铱用量会导致催化剂溶解流失、电极结构崩塌,设备寿命急剧缩短。
LG化学的突破在于在铱催化剂表面构建原子级涂层,该涂层同时实现两个功能:一是抑制催化剂在酸性环境中的氧化与溶出,二是增强催化剂与电极内高分子粘合剂之间的结合力。界面稳定化使电极结构在严苛工况下保持完整性。研究团队与韩国科学技术研究院(KIST)高在贤高级研究员团队合作,阐明了材料的作用机理,相关成果已于7月21日发表在《Nature Communications》期刊上。
值得注意的是,该成果已超越实验室阶段。LG化学基于自主电极化技术,完成了大面积电极的连续工艺制备及性能验证,目前正与多家全球水电解系统企业进行产品评估,已进入商业化最后阶段。LG化学CTO沈奎硕专务表示,此次成果证明LG化学的材料技术竞争力获得了世界级认可,公司将持续扩大下一代氢气生产技术的研发投资。
绿氢是实现碳中和的关键能源载体,PEM水电解设备的全球市场规模预计将在2030年达到120GW以上。铱用量减半的技术突破直接降低PEM电解槽的材料成本——目前铱催化剂约占电解槽总成本的10-15%。LG化学的目标是将该电极产品推向商业化量产,为全球绿氢成本下降路径贡献关键材料解决方案。
(来源:BusinessKorea)