乔世璋教授Chem：质子交换膜水电解，从实验室到工业应用！
文摘
2024-10-12 08:01
中国香港
1. 质子交换膜水电解器 (PEMWE) 效率高，可适应可再生能源 (RES)，这使其成为绿色能源生产的关键参与者。设计具有成本效益、高性能和稳定性的阳极并减少 Ir 的使用对于大规模推进 PEMWE 至关重要。2. 实验室开发的氧析出反应 (OER) 催化剂与 PEMWE 阳极在耐用性、性能和成本方面的实际需求之间存在差距。这一差距以前从未得到系统解决，它超过了实验室设计的氧还原反应 (ORR) 催化剂和燃料电池中的催化剂层之间观察到的差异。3. 全面了解 OER 催化剂的稳定性、性能基准和成本降低策略对于解决这一鸿沟并促进先进阳极电催化剂从实验室研究向 PEMWE 实际应用的过渡至关重要。1. 合理设计阳极电催化剂对于推进下一代质子交换膜水电解器 (PEMWE) 至关重要。然而，由于耐久性、性能和成本的差异，实验室中最先进的氧气析出催化剂通常不能直接应用于商业 PEMWE。从这个角度来看，作者回顾了基础实验室研究与实际设备要求之间的差距，并提出了弥补这些差距的解决方案。2. 作者介绍了实验室规模系统 (AMS) 和 PEMWE 中的降解机制和耐久性评估。解决了阳极筛选和评估的性能基准测试需求，强调了 AMS 和 PEMWE 中的可靠测试协议。3. 此外，作者讨论了降低阳极催化剂设计成本对未来 PEMWE 系统的重要性。最后，作者重点介绍了主要挑战，并提出了面向工厂的应用中阳极设计的前景，以实现“1个10 年内 1 美元生产 1 公斤氢气”的最终绿色氢目标（“111”目标）。https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(24)00471-6
