成果简介:
针对 PEM 电解制氢装置的关键部件:(1)过渡金属基电解水催化剂,(2)膜电极的一体化制备。在催化剂方面,获得了能够媲美贵金属催化剂的非贵金属催化剂,未来可用于规模化 PEM制氢。在膜电极的开发方面,优化 CCM 和 CCS 法制备工艺,其中 CCS 法的稳定性已达到达到商业用途标准。
技术特点及技术指标:
开发的低贵金属载量和非贵金属的电催化剂可用于工业废水和海水直接电催化制氢, 催化活性达到商业化 Pt/ CRuO 2 /CC 的水平,可有效降低电解槽的运行成本。
应用领域:
电解水制氢
投入需求:
需要投入搭建小试装置,合作研发,预计 1 m2/h 电解槽需研发经费 100 万元左右。
图 1:合成的催化剂在 100 mA/cm2 电流密度下 100 小时连续电解析氢时已超过商 业 Pt/C 催化剂的稳定性,且成本仅是商业 Pt/C 的 1/10 以下。
图 2:所合成的电催化剂在阳极析氧性能全面超越商业 RuO2 ,且在 100 mA/cm2 电流密度下较 RuO2 性能保持优势。
专利授权及申请情况:
1 、 国家发明专利:一种高性能镍铁基析氧电催化纳米复合材料及其制备方法与 应用(实审)
2 、 国家发明专利:一种超小中空立方体纳米材料及其制备方法与电催化析氢中 的应用(实审)
3 、 国家发明专利:一种二硒化铁纳米复合材料及其合成方法与应用(授权)
成果受资助及获奖情况:
1、国家自然科学基金面上项目,21471160,ZnTe 基多元纳米复合结构的电子转移 机理及在 CO2 光化学还原中的应用,2016-01 至 2018-12;
2、山东省“泰山学者”特聘教授,纳米材料在能源中的应用,2012-01 至 2017-12; 2017 年终期考核获得优秀,并得到滚动资助,2018-01 至 2023-12
技术成熟程度:已在产业中应用
拟合作方式: ☑其他