中國儲能網(wǎng)訊：8月3日從南開大學獲悉，南開大學電子信息與光學工程學院羅景山教授團隊聯(lián)合西班牙巴斯克大學科研團隊，在電催化水分解制氫研究中取得重要進展。
據(jù)了解，該聯(lián)合團隊利用金屬載體相互作用構筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方厘米5安培的大電流密度下穩(wěn)定運行超過1000小時，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術商業(yè)化應用的需求，相關研究成果在國際學術期刊《自然·通訊》發(fā)表。
氫能作為一種低碳高效的清潔能源，在全球能源轉(zhuǎn)型和應對氣候變化方面扮演重要角色。以可再生能源電解水制氫為代表的綠氫在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生溫室氣體，被廣泛視為實現(xiàn)碳中和目標的重要路徑之一。
▲Ru NPs/TiN的合成示意圖。（受訪者供圖）
目前，堿性電解水（ALK）和質(zhì)子交換膜電解水（PEM）兩種電解水制氫技術占比較高。其中，ALK制氫技術生產(chǎn)成本低、工業(yè)化成熟，但產(chǎn)生的氫氣純度不高且能量效率低。PEM制氫技術能量效率高，產(chǎn)生的氫氣純度較高，但成本較高。而陰離子交換膜（AEM）制氫技術被認為是集兩者優(yōu)勢于一體的第三代電解水制氫技術，具有高效率、低成本、快速啟停等優(yōu)勢，但在大電流密度下電解槽系統(tǒng)穩(wěn)定性不足限制了其產(chǎn)業(yè)化應用。
羅景山介紹，開發(fā)大電流密度下壽命長、性能穩(wěn)定的催化劑是AEM制氫技術亟待解決的核心問題之一。
“我們使用氮化鈦負載的釕納米顆粒催化劑組裝了AEM電解槽，能在每平方厘米1安培、2安培和5安培的電流密度下穩(wěn)定運行超過1000小時，性能幾乎沒有衰減?！闭撐牡谝蛔髡?、南開大學電子信息與光學工程學院2021級博士生趙佳說。
“在每平方厘米5安培的工業(yè)級電流密度下，我們的研究成果能夠在AEM電解槽中高效穩(wěn)定運行，克服了催化劑容易不穩(wěn)定的問題，滿足了AEM制氫大規(guī)模商業(yè)化應用的需求?！绷_景山說，“未來，團隊將繼續(xù)投入到綠氫制備技術的自主研發(fā)之中，促進科技成果盡快轉(zhuǎn)化落地，為構建零碳、低成本、安全可靠的綠氫能源供給體系貢獻力量?！?
