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基于陶瓷透氧膜或透氢膜制氢技术的关键在于提升膜材料的稳定性和渗透性能。针对常用的钙钛矿透氧膜Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ在中低温渗透性能衰减的问题,该研究组近期与德国尤利西研究中心的科研人员合作,通过W元素掺杂,经高温烧结后自组装形成单钙钛矿和双钙钛矿共存的复合膜,借助Fe和W在两相间热诱导相互扩散,原位调控复合膜中两相化学组成,稳定该钛矿结构并抑制其降解,显著提高了透氧膜的稳定性。相关成果近期发表在Chem Mater上(Chem Mater,2019, 31,7487-7492)。
此外,针对常见含钴和含铁透氧膜材料在制氢条件下易被深度还原进而导致膜材料降解的问题(ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 8657; Int J Hydrogen Energy, 2018, 42, 14478),该研究组和德方合作者首次尝试利用既不含Co又不含Fe、以Ti为主的新一代钛酸盐类陶瓷膜材料SrMg0.15Zr0.05Ti0.8O3-δ,该陶瓷膜暴露在20 vol.% H2气氛下100个小时后结构仍然保持不变,展现出优异的化学稳定性。将该类Ti基透氧膜用于水分解制氢和甲烷重整反应耦合过程,在实验室实现连续稳定运行,氢气产率达到0.7 m3h-1m-2。该成果有望解决传统陶瓷膜材料在制氢条件下稳定性差的难题,推动陶瓷膜制氢技术的发展。相关成果近期发表在Cell子刊《iScience》杂志上(iScience,2019, 19, 955-964)。
以上工作得到了国家自然科学基金和中国科学院国际合作项目的资助。
相关发表论文和专利目录:
1.Xia X, Zhou H, Zhang Y et al., Innovative steam methane reforming for coproducing CO-free hydrogen and syngas in proton conducting membrane reactor. AIChE Journal, 2019, 65, e16740.
2.He G, Lan Q, Sohn Y J et al., Temperature-Induced Structural Reorganization of W-doped Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ Composite Membranes for Air Separation. Chemistry of Materials 2019, 31,7487-7492.
3.He G, Liang W, Tsai C-L et al., Chemical Environment-Induced Mixed Conductivity of Titanate as a Highly Stable Oxygen Transport Membrane. iScience 2019, 19, 955-964.
4.一种不含钴和铁的钛基钙钛矿型陶瓷透氧膜及其制备方法和应用,中国,201910103214.4
5.一种自分相混合导体三相膜材料及其制备方法与应用,中国,201811242182.8
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作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。近年来多个国家和地区已将氢能和燃料电池发展提升到国家战略层面。加氢站是支撑氢燃料电池汽车发展必不可少的基础设施,其建设数量和普及程度,在很大程度上决定了氢燃料电池汽车的产业化进程。
近日,清能股份签署一份1MW燃料电池热电联供系统供应合同,该系统作为韩国江东区生态友好型智慧能源城市建设项目的一部分,将通过燃料电池和太阳能等可再生能源为项目提供环保高效的电力保障。
上海临港新片区编制了《临港新片区打造高质量氢能示范应用场景实施方案(2021-2025年)》,其中指出:到2025年,完成1500辆氢燃料电池车辆应用;建成各类型加氢站点14座;年氢气供给量不低于14000吨,构建工业副产氢和可再生能源制氢有机结合的氢源保障体系;打造具有临港新片区特色的可再生能源和谷电制氢产业,年氢气自给率不低于当年需求量的30%;推广氢能分布式能源和热电冷三联供系统技术在建筑领域和工业园区示范应用。
基于热电联产的运作模式和节能特性,氢能可在其中发挥重要作用。
自2019年英国提出到2050年温室气体排放量至少减少100%的目标(与1990年水平相比),即“净零”(NetZero)目标后,氢能在推动英国能源结构转型中的作用日益增加。
绿墨涂染新丝路——中国能建海投中亚布局结硕果2025年6月16日至18日,第二届中国—中亚五国峰会在哈萨克斯坦阿斯塔纳市举办。在本次峰会期间,中能建海外投资有限公司(以下简称“能建海投”)将服务国家战略融入谋定发展规划和具体海外投资中,成功签署哈萨克斯坦图尔克斯坦州300兆瓦光伏配储项目购电
在内蒙古自治区党委、政府高位推动下,内蒙古以“起跑就领先”的魄力,按下科技“突围”快进键,锚定稀土、储能、氢能、乳业、空天计量等战略领域,以“非常之举”在重点点位上精准落子,让科技创新成为高质量发展的“关键变量”与“最大增量”。这里既有“工业维生素”稀土的“精密蜕变”,也有绿电储
北极星氢能网获悉,6月18日,福建省发展和改革委员会发布《福建省氢能产业创新发展中长期规划(2025—2035年)》的通知。通知指出,氢能产业分为两个阶段发展任务:一是2025至2030年为起步发展期,建成10个以上高能级创新平台,培育1-3个百兆瓦级绿电制氢示范项目,建成1-3个氢基绿色船舶燃料加注港口
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编者按绿氢之新,新在定位。绿氢之难,难在创业。在全球加速奔向碳中和的时代洪流中,绿氢正从实验室和示范项目快步驶入产业化赛道,成为我国战略性新兴产业中备受关注的前沿阵地。4月28日,国家能源局发布了我国首份氢能发展报告——《中国氢能发展报告2025》。《报告》显示,2024年我国氢能生产消费
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