Южнокорейские исследователи разработали основанную на материалах из недрагоценных металлов, высокоэффективную и долговечную технологию электролиза воды с новой анионообменной мембраной. Об этом сообщает портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Совместная исследовательская группа под руководством доктора Сунг Мук Чой из Корейского института материаловедения (KIMS) в Чханвоне и доктора Чан Ён Ли из Корейского научно-исследовательского института химических технологий (KRICT) в Тэджоне разработала комплекс технологий электролиза воды, упрощающих и удешевляющих производство экологически чистого водородного топлива. Итог этих разработок – долговечный катализатор и электродный материал, создаваемые из недрагоценных металлов, а также высокоэффективный анионообменный материал.
В этом исследовательском проекте KIMS отвечал за технологии:
- синтеза высокоактивного и высокопрочного каталитического материала из недрагоценных металлов;
- обработки электродов большой площади;
- изготовления сборки мембранных электродов;
- сборки / эксплуатации готового оборудования.
В частности, сотрудники KIMS изготовили однородный электрод большой площади декаль-методом с оксидным катализатором неблагородного металла медь-кобальт (CuCo) и удалили слабосвязанные примеси (катализатор), увеличив активную площадь электрода для развития высокой износостойкий электрод выделения кислорода, который в 1,5 раза активнее существующего.
В KIMS также изготовили опытный узел с использованием электрода и анионообменной мембраны и подтвердили в тестах их эффективность в элементарной ячейке малой площади.
В свою очередь, исследовательская группа KRICT разработала QPC-TMA на основе поли(карбазола) с более прочной основной цепью и улучшенной ионной проводимостью и долговечностью, чем существующие анионообменные материалы, и расширила площадь анионообменной мембраны для адаптации к системам электролиза воды.
Наконец, применив новые технологии к крупногабаритной многоэлементной батарее большой площади, исследователи смогли достичь следующих показателей:
- общей эффективности производства водорода в 75,6% за счет более низкой теплотворной способности;
- 44 кВтч энергопотребления, необходимого для производства 1 кг водорода;
- всего лишь 0,2% падения производительности от деградации электролизного материала после 2000 часов непрерывной работы.
Д-р Сунг Мук Чой, главный исследователь проекта, отметил: «Эффективная и долговечная батарея для электролиза воды, разработанная с использованием отечественных технологий, может стать успешным решением для развертывания масштабных производственных систем электролиза воды, способных занять лидирующие позиции на мировом рынке».
Ранее издание Discover24 сообщало, что исследователи Корейского института науки и технологий (KIST) в Сеуле разработали модуль гибридной мембранной дистилляции, который сочетает солнечную энергию с гидротермальными тепловыми насосами для более энергоэффективного процесса опреснения морской воды.