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注。研究人員一直積極研究和開發水電解技術，以從水中提取氫氣，生產綠色能源，并避免排放溫室氣體。

（圖片來源：KIST）

質子交換膜水電解槽（PEMWE）技術，采用昂貴的貴金屬基催化劑和全氟碳基質子交換膜，是目前少數先進國家采用的核心材料技術。這類系統的制造成本較高。為了解決傳統技術的局限性，韓國一研究團隊最近開發出可用于新一代水電解系統的核心技術，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成本。

據外媒報道，韓國科學技術研究所（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（Hanyang University）能源工程系的Young Moo Lee教授等人展開聯合研究項目，開發了一種用于陰離子交換膜水電解槽（AEMWE）的膜電極組件（MEA），預計將取代昂貴的現有PEMWE技術。

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，制造成本就比現有PEMWE降低了約3000倍。然而，與PEMWE相比，其性能較低，而且持續運行時間不到100h，因此還沒有實現商業化。

該研究團隊通過增加結構內的比表面積，開發出在堿性條件下具有高離子電導率和耐久性的聚芴基-羰基-芳基哌啶（PFAP）基陰離子交換材料（電解質膜和電極粘合劑），并在此基礎上開發了一種膜電極組件。所開發的材料表現出超過1000h的優異耐久性，并實現了7.68A/cm2的新性能紀錄。這大約是現有陰離子交換材料性能的6倍，是昂貴的商業PEMWE技術（6A/cm2）的1.2倍。

該技術克服了目前AEMWE技術中存在的核心材料性能和耐久性問題，并將技術質量提高到可以替代PEMWE技術的水平。除了卓越的性能和耐久性，隨著大容量和大面積應用的發展，所開發的陰離子交換膜材料將逐步實現商業化。

研究人員表示，該團隊開發了一種材料和高效技術，突破現有水電解技術的局限性。預計該技術將為引入下一代水電解技術奠定基礎，明顯降低綠色制氫成本。所開發的材料作為核心材料，具有很高的應用潛力，不僅可用于電解水，還可以用于新一代氫產業中的氫燃料電池、碳捕捉利用和直接氨燃料電池。

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