Tehnologiju je razvio tim profesora Jangkuka Kvona u Školi hemijskog inženjerstva na UNIST-u, sa ciljem da značajno poboljša performanse elektrolizera koji se koristi za proizvodnju vodonika. Ovaj napredak nas dovodi korak bliže komercijalizaciji tehnologije proizvodnje zelenog vodonika.
Tim je uspešno kreirao novu metodu proizvodnje membrane obložene katalizatorom bez jonomera (m-CCM) na licu mesta (m-CCM), koja omogućava sintezu i integraciju sloja katalizatora između membrane za izmenu anjona (AEM) i sloja za difuziju gasa bez potreba za jonomerima izmene anjona. Ovaj inovativni pristup prevazilazi ograničenja konvencionalnih metoda izrade membranskih elektroda (MEA).
Koristeći referentni anodni katalizator bez metala iz platinske grupe, membranski vodeni elektrolizer za anjonsku razmenu (AEMVE) proizveden m-CCM metodom pokazao je izuzetnu superiornost u performansama u odnosu na svoje MEA kolege.
Metoda m-CCM optimizuje međufaznu otpornost, maksimizira korišćenje katalizatora i uspostavlja prisan kontakt, omogućavajući industrijski relevantnu gustinu struje od 1 A cm -2 pri umerenom naponu ćelije od 1,79 V. Štaviše, pokazuje izuzetnu izdržljivost, izdržavajući preko 200 sati kontinuirane elektrolize na 50°C u 1 M KOH elektrolitu.
Štaviše, AEMVE postiže gustinu struje od 500 mA cm -2 pri naponu ćelije od 1,913 V i pokazuje nisku stopu degradacije od 0,58 mV h -1 tokom 260 sati kontinuirane elektrolize pri gustini struje od 250 mA cm -2 , sve dok radi na 50°C u ultra čistoj vodi.
Ključ za ove poboljšane performanse i stabilnost leži u direktnom rastu sloja katalizatora, eliminišući potrebu za jonomerima koji se obično koriste u procesu proizvodnje sklopa membranske elektrode. Isključujući jonomere i direktno rastući sloj katalizatora, m-CCM metoda optimizuje interfejs membrana-katalizator-podrška, što rezultira poboljšanim performansama i stabilnošću.
„Obezbeđivanje performansi i stabilnosti vodenog elektrolizera je ključno za komercijalizaciju tehnologije proizvodnje zelenog vodonika“, rekao je profesor Kvon. „Rešavanjem izazova povezanih sa sklopom membranskih elektroda, mi ubrzavamo realizaciju ekonomije vodonika.“
