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1月3日,中国科学院上海高等研究院杨辉研究员团队在质子交换膜电解水制氢研究中取得重要进展,研究成果以“Overall design of anode with gradient ordered structure with low iridium loading for proton exchange membrane water electrolysis”为题发表在材料科学综合类期刊Nano Letters(DOI:10.1021/acs.nanolett.2c03461)。
有序结构膜电极示意图、谱学表征和水电解性能评价
质子交换膜水电解 (PEMWE) 是实现零碳排放制氢的关键技术之一。目前,由于阳极侧贵金属Ir的高用量大幅增加了PEMWE成本,严重制约其商业化进程。制备高活性低Ir含量催化剂是降低Ir用量的常用方法。然而,在PEMWE实际使用过程中,膜电极(MEA)需要在高电流密度(≥1-2A cm-2)下运行以保证高效产氢,因此需要同时解决催化剂利用率低、高欧姆电阻以及传质受限等问题。构筑有序结构MEA有望同时降低电催化动力学、传质和欧姆损失,是氢能燃料电池研究人员一直追求的目标,但存在巨大挑战。
鉴于此,研究团队从MEA结构一体化设计的角度出发,创新地提出利用纳米压印技术结合静置法制备一种阳极兼具梯度化锥形阵列及三维膜/催化层界面的新型有序结构MEA。锥形阵列及梯度催化层结构增加了活性位点的暴露;梯度及三维膜/催化层界面增强了界面结合强度;垂直排列的空隙为气、液传输提供了快速通道。该结构MEA可同时降低电催化动力学、欧姆与传质极化造成的性能损失。与Ir载量为2mg cm-2的传统MEA相比,该有序结构将电化学活性面积提高至4.2倍,同时分别将传质和欧姆极化过电位降低了13.9%和8.7%。因此,这种新型有序MEA在Ir载量低至0.2mg cm-2时,仍表现出1.801V@2A cm-2的优异性能,与Ir载量是其十倍的传统结构MEA性能相当,并表现出良好的稳定性。本研究为开发高性能、低贵金属催化剂载量及长寿命的PEMWE提供了一个新策略。
本研究得到了国家重点研发计划、中科院战略先导、国家自然科学基金等支持。
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10月24日,唐锋能源膜电极产业基地(二期)项目正式签约落户临港新片区国际氢能谷。集团党委副书记、总裁翁恺宁,唐锋能源创始人章俊良,临港新片区管委会高科处副处长李向聪,交大临港总经理习俊通等出席并共同见证项目签约。临港奉贤公司党委书记、董事长邹林昆,唐锋能源总经理朱凤鹃现场签约。园区
日前,协氢(上海)新能源科技有限公司近日完成数千万元Pre-A轮融资。本轮投资方为泉为科技等,本轮资金主要用于建设小型风冷氢燃料电池生产线,以及布局膜电极、碳纸等前端材料。协氢新能源是国内最早开发风冷燃料电池系统的原创发明人、小型两轮车用燃料电池国内第一发明人,在小型燃料电池领域拥有
8月23日,新加坡公司SYDROGENENERGYPTE.LTD.(下称星氢源)与上海捷氢科技股份有限公司(下称捷氢科技)战略合作签约仪式在上海举行。纳峰科技董事会主席、星氢源董事长史旭博士,捷氢科技总经理卢兵兵代表双方签约,纳峰科技首席执行官何福荣、星氢源中国区总经理陆祖明等共同见证。根据协议,双方将
通过设备补充采购、工序段改造、打样线搭建,以及连续数月的调试试生产,我所于近期完成膜电极产线的全线改造升级,全面提升膜电极产线的产能、良品率、质量检测能力以及柔性化生产能力。近年来,国内氢能和燃料电池产业发展迅速,燃料电池应用场景不断拓宽,从最开始的商用车逐步发展推广至乘用车、船
6月30日,北京市经信局引发了关于组织开展2023年度第一批高精尖产业筑基工程项目揭榜工作的通知。其中包含国产氢燃料电池高性能膜电极方向,按照不超过项目审定攻关投资的30%支持,单个方向支持金额不超过3000万元,资金分年度拨付。详情如下:北京市经济和信息化局关于组织开展2023年度第一批高精尖产
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近日,云南省丽江市金山高新区氢燃料电池产业链基地项目正式开工。金山高新区氢燃料电池产业链基地项目是丽江打造“新能源+绿氢”综合应用示范城市的重点工程。工程总投资15亿元,建设内容包括上海重塑石墨双极板研发制造中心、氢燃料电池系统生产线、江苏桑莱特氢燃料电池膜电极、氢能动力自行车生产
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