Zespół zUniwersytet Techniczny w Berlinie (TU Berlin),HZB,IMTEK (Uniwersytet we Fryburgu), IEnergia Siemensaopracował wysoce wydajnyMembrana anionowymienna (AEM)elektrolizer, którego wydajność jest porównywalna z wydajnością istniejącychMembrana wymiany protonów (PEM)elektrolizeryTo osiągnięcie jest niezwykłe dzięki wykorzystaniu niedrogichzwiązki niklujako katalizator anodowy, zastępując drogi i rzadkiirydtradycyjnie stosowany w elektrolizerach PEM.
Na BESSY IIzespół był w stanie przeprowadzićpomiary argumentówaby dokładnie wyjaśnić procesy katalityczne. Zespół teoretyczny zWESZISingapurzapewnił spójne opisy molekularne. WFryburgprototyp ogniwa został przetestowany przy użyciu nowego procesu powlekania.
Wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmieKataliza natury.
Wodór będzie odgrywał znaczącą rolę w przyszłych systemach energetycznych, służąc jako nośnik energii, paliwo i cenny surowiec dla przemysłu chemicznego. Gdy jest wytwarzany zsłonecznyLubenergia wiatrowawodór można wytwarzać poprzezelektroliza wodyprzy minimalnym wpływie na klimat. Obecnie skalowaniezielona gospodarka wodorowajest zdominowany przez dwa systemy:Elektroliza z wykorzystaniem membrany wymiany protonów (PEM)i klasykaelektroliza alkaliczna w stanie ciekłym (ALK). TenElektrolizer AEMłączy zalety obu systemów, takie jak brak konieczności stosowania rzadkich metali szlachetnych, takich jakiryd.
Wspólny zespół badawczy przedstawił właśnie swój pierwszyElektrolizer AEM, przy czym wydajność produkcji wodoru jest niemal tak wysoka, jak w przypadkuElektrolizery PEMZamiast używaćiryd, zatrudnilinikielIżelazo,kobalt, Lubwodorotlenki manganui opracowaliśmy metodę bezpośredniego nakładania ich namembrana anionowymienna.
W trakcie procesu elektrolizy zespołowi udało się przeprowadzićpomiary argumentówwŹródło promieniowania synchrotronowego BESSY IINaLiXEdromWBerlinZespoły teoretyczne zSingapuriWESZpomógł wyjaśnić dane eksperymentalne.
ProfesorPiotr StrasserzUniwersytet Techniczny w Berliniewyjaśnione,
„Dzięki temu mogliśmy wyjaśnić istotne procesy katalityczne zachodzące na membranie pokrytej katalizatorem, w szczególności przejście fazowe z katalitycznie nieaktywnejfaza αdo bardzo aktywnychfaza αi rola różnychO-ligandyICentra Ni4w katalizie.”
„To jest tofaza gammaco sprawia, że nasz katalizator jest konkurencyjny w stosunku do najnowocześniejszych rozwiązańkatalizatory na bazie iryduNasza praca pokazuje ważne podobieństwa katalityczne zirydale ujawnia także pewne zaskakujące różnice molekularne”.
„Dlatego też badania te znacząco zwiększają naszą wiedzę na temat podstawowych mechanizmów katalitycznych nowychmateriały elektrodowe na bazie niklu. Dodatkowo nowo opracowanymetoda powlekania elektrody membranowejwykazuje doskonałą skalowalność. Pierwsza w pełni funkcjonalna jednostka laboratoryjna została już przetestowana wDZIĘKUJĘ. Niniejsza praca stanowi podstawę do dalszej oceny przemysłowej i pokazuje, żeElektrolizery wody AEMmoże być również bardzo wydajny.”
