10月20日消息,韩国能源研究院(KIER)氢能研究部姜京秀(Kyung-Soo Kang)与李炫濬(Hyun-Jun Lee)博士带领的研究团队开发出新型Ni/Co基异质结构水电解电极,其制氢效率可与常规贵金属电极相当,而材料成本较贵金属电极降低99%。该成果由韩国国家科学技术研究会发布。
水电解以电力分解水制氢,其中碱性电解因安装与设备成本较低,被认为最适合大规模制氢。但碱性条件下水的解离动力学比酸性环境慢100倍以上,制氢速率受限;铂、钌等贵金属催化剂虽能加速反应,却因原料价格高昂成为量产瓶颈。
KIER团队在同一电极表面集成了两种功能组分:镍氧化物加速水分子解离(碱性电解的决速步),镍钴合金促进氢气析出,从而整体加快反应动力学。测试显示,该电极仅需常规铂电极约40%的过电位即可实现同等产氢速率,为近三年报道的非贵金属碱性电极中的顶级性能。
团队还验证了实验室规模之外的工程可行性:配备该电极、直径8.7厘米的单体电池在工业级电流密度下电池电压降低11%,意味着同等产氢量下电耗下降。对碱性电解槽制造商而言,镍钴基电极的降本与降耗路径无需改变现有设备架构,具备较强的落地吸引力,或加速绿氢与传统灰氢的成本收敛。
(来源:AZoM)