9月8日消息,韩国材料研究院(KIMS,院长Chul-jin Choi)能源环境材料研究部首席研究员Sung Mook Choi团队,联合釜庆大学教授Min Ho Seo团队与浦项科技大学(POSTECH)教授Won Bae Kim团队,开发出一种高耐久性铂镍(PtNi)析氢催化剂,通过原子层面的有序化结构抑制镍(Ni)溶出,相关成果于9月8日经AZoM发布。
镍溶出是阴离子交换膜水电解(AEMWE)催化剂在长时间运行中性能衰减的主要原因之一。研究团队通过构建有序金属间化合物结构(atomic ordering),在原子尺度上稳定催化剂结构,从源头削弱活性金属的溶解流失。在接近实际制氢装置规模的系统中测试,该催化剂连续运行3000小时性能衰减不足2%。
AEMWE在碱性条件下电解水制氢,可使用非铂族金属部件、成本低于质子交换膜(PEM)路线,被看作绿氢降本的重要方向,但催化剂耐久性一直是其规模化短板。此前业界普遍的改进思路集中在催化剂成分调配,而韩国团队的路径是结构有序化——用热力学上更稳定的有序相取代无序固溶体,兼顾活性位点密度与抗溶解能力。
该技术面向绿氢生产的实际应用场景,下一步有望在电解槽厂商中推广验证。对于正在规划碱性与AEM电解产能的企业而言,催化剂寿命的数量级提升直接关系到电解槽维护周期与绿氢平准化成本(LCOH)的下降空间。
(来源:AZoM)