​Исследователи LANL и WSU разрабатывают высокоэффективный анионообменный мембранный водный электролизер с никелево-железным катализатором

-
07:40
108
​Исследователи LANL и WSU разрабатывают высокоэффективный анионообменный мембранный водный электролизер с никелево-железным катализатором

В настоящее время наиболее популярной системой, используемой для электролиза воды в целях производства водорода, являются катализаторы из драгоценных металлов. Совместная исследовательская группа, включающая ученых из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) и Университета штата Вашингтон (WSU), разработала катализатор на основе никеля-железа (NiFe), который стоит гораздо дешевле, но при этом обладает сопоставимыми эксплуатационными характеристиками. Они описывают это достижение в статье, опубликованной в журнале Nature Energy.

В большинстве случаев расщепление воды производится с помощью мембранного протонообменного электролизатора, который генерирует водород с высокой производительностью, но работает в очень кислых условиях, требующих использования катализаторов из драгоценных металлов, таких как платина и иридий, а также коррозионно-стойких металлических пластин, изготовленных из титана.

Группа исследователей работала над решением этой проблемы путем расщепления воды в щелочных, или основных, условиях анионообменным мембранным электролизером. Данный тип электролизатора не нуждается в катализаторе на основе драгоценных металлов.

Группа под руководством профессора механико-материаловедческого факультета WSU Юэхэ Линя создала катализатор на основе никеля и железа. Команда Лина поделилась своими разработками с Юй Сын Кимом, ученым-исследователем из Лос-Аламосской национальной лаборатории и автором соответствующей статьи.

Команда Кима, в свою очередь, разработала электродное связующее для использования с катализатором. Связующее для электродов представляет собой полимер, проводящий гидроксид, который связывает катализаторы и обеспечивает среду с высоким pH для быстрых электрохимических реакций.

Сочетание разработанного в Лос-Аламосе электродного связующего и катализатора WSU увеличило скорость производства водорода почти в десять раз по сравнению с предыдущими анионообменными мембранными электролизерами, сделав его сопоставимым с более дорогим протонообменным мембранным электролизером.

Наряду с Лос-Аламосом и WSU в эту работу внесли свой вклад исследователи из национальных лабораторий Pajarito Powder и Sandia. Эти исследования проводились при поддержке консорциума HydroGen Advanced Water Splitting Materials Consortium, созданного в рамках программы JCDREAM Министерства энергетики США и штата Вашингтон.

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...