蓋世汽車訊 作為一種潛在的清潔能源，氫有望成為化石燃料的替代品，近年來引起了人們的極大關(guān)注。研究人員一直積極研究和開發(fā)水電解技術(shù)，以從水中提取氫氣，生產(chǎn)綠色能源，并避免排放溫室氣體。

（圖片來源：KIST）

質(zhì)子交換膜水電解槽（PEMWE）技術(shù)，采用昂貴的貴金屬基催化劑和全氟碳基質(zhì)子交換膜，是目前少數(shù)先進(jìn)國家采用的核心材料技術(shù)。這類系統(tǒng)的制造成本較高。為了解決傳統(tǒng)技術(shù)的局限性，韓國一研究團(tuán)隊(duì)最近開發(fā)出可用于新一代水電解系統(tǒng)的核心技術(shù)，不僅提高了耐久性和性能，而且大大降低綠色氫能源的生產(chǎn)成本。

據(jù)外媒報(bào)道，韓國科學(xué)技術(shù)研究所（KIST）宣布，其氫燃料電池研究中心（Center for Hydrogen and Fuel Cell Research）的So Young Lee博士和漢陽大學(xué)（Hanyang University）能源工程系的Young Moo Lee教授等人展開聯(lián)合研究項(xiàng)目，開發(fā)了一種用于陰離子交換膜水電解槽（AEMWE）的膜電極組件（MEA），預(yù)計(jì)將取代昂貴的現(xiàn)有PEMWE技術(shù)。

AEMWE采用陰離子交換膜和電極粘合劑，不依賴昂貴的鉑族金屬電極，用鐵代替鈦取代水電解槽中的隔板材料。僅比較催化劑和隔板材料的價格，制造成本就比現(xiàn)有PEMWE降低了約3000倍。然而，與PEMWE相比，其性能較低，而且持續(xù)運(yùn)行時間不到100h，因此還沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

該研究團(tuán)隊(duì)通過增加結(jié)構(gòu)內(nèi)的比表面積，開發(fā)出在堿性條件下具有高離子電導(dǎo)率和耐久性的聚芴基-羰基-芳基哌啶（PFAP）基陰離子交換材料（電解質(zhì)膜和電極粘合劑），并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了一種膜電極組件。所開發(fā)的材料表現(xiàn)出超過1000h的優(yōu)異耐久性，并實(shí)現(xiàn)了7.68A/cm2的新性能紀(jì)錄。這大約是現(xiàn)有陰離子交換材料性能的6倍，是昂貴的商業(yè)PEMWE技術(shù)（6A/cm2）的1.2倍。

該技術(shù)克服了目前AEMWE技術(shù)中存在的核心材料性能和耐久性問題，并將技術(shù)質(zhì)量提高到可以替代PEMWE技術(shù)的水平。除了卓越的性能和耐久性，隨著大容量和大面積應(yīng)用的發(fā)展，所開發(fā)的陰離子交換膜材料將逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

研究人員表示，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種材料和高效技術(shù)，突破現(xiàn)有水電解技術(shù)的局限性。預(yù)計(jì)該技術(shù)將為引入下一代水電解技術(shù)奠定基礎(chǔ)，明顯降低綠色制氫成本。所開發(fā)的材料作為核心材料，具有很高的應(yīng)用潛力，不僅可用于電解水，還可以用于新一代氫產(chǎn)業(yè)中的氫燃料電池、碳捕捉利用和直接氨燃料電池。

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