质子交换膜水电解槽(PEMWE)是一种极具应用前景的绿色制氢技术,然而,人们对界面传输行为知之甚少,从而阻碍了器件的性能和寿命。近日,劳伦斯伯克利国家实验室Peng Xiong利用有限间隙电解槽来证明质子在PEMWE中通过水转移的可能性。
本文要点:
1) 作者发现,高频电阻(HFRs)随着间隙距离的增加而呈线性趋势,其中通过外推显示出与常规零间隙电解槽中的HFRs相比具有更低的值,这表明欧姆电阻可以进一步降低。作者引入纳米通道来促进传质,液体和蒸汽电解都证明了这一点。
2) 与没有纳米通道的Ir PTEs相比,纳米通道电极在9 A·cm−2时实现了190 mV的电压降低。此外,通过100000次加速应力测试和在1.8 A·cm−2下2000小时以上的稳定性测试,纳米通道电极具有可忽略不计的降解,并且衰减率为11.66μV·h−1。
Jason K. Lee et.al Nanochannel electrodes facilitating interfacial transport for PEM water electrolysis Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.06.005
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.06.005