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研究方向
PEM水电解制氢关键材料与装备
文章来源: 发布日期: 2022-05-10
质子交换膜(PEM)水电解制氢具有能效高、产氢纯度高、高压耐受性好、结构紧凑以及具备宽范围快速动态响应能力,在新能源消纳、高比例新能源电网功率动态平衡方面应用前景广阔。PEM电解技术工作环境为高腐蚀性的强酸条件,对PEM 电解堆关键材料和结构影响极大,使其性能衰减加剧,包括膜电极、多孔传输层和双极板。膜电极中析氢、析氧电催化剂对整个水电解制氢反应十分重要,理想电催化剂应具有抗腐蚀性、良好的比表面积、气孔率、催化活性、电子导电性、电化学稳定性以及成本低廉、环境友好等特征。多孔传输层和双极板对PEM水电解堆的电、热、流、质、力分布起着决定性作用,直接影响了PEM水电解堆的能耗,在正极侧多孔传输层和双极板收到高电位的腐蚀,在负级侧则面临“氢脆”问题,理想的材料应具备抗腐蚀性、低接触电阻、低流阻、高导热等特征。
研究内容主要包括PEM水电解制氢新型催化剂设计与制备、长寿命质子交换膜的开发、高性能低成本PEM水电解制氢膜电极技术、PEM水电解槽的集成。