技術(shù)項目背景介紹
2014年歐盟提出PEM 水電解制氫技術(shù)發(fā)展目標：第一步開(kāi)發(fā)分布式PEM 水電解系統用于加氫站，滿(mǎn)足氫燃料 汽車(chē)需求；第二步生產(chǎn)10MW 、100MW 、250MW 的PEM電解槽，滿(mǎn)足工業(yè)用氫需求；第三步開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足大規模 氫儲能需求的PEM 水電解制氫系統。國內開(kāi)展PEM 水電解制氫技術(shù)研究目前尚處于研發(fā)階段，其成本高是PEM 水 電解制氫亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
項目簡(jiǎn)介
本項目擬發(fā)展全新低鉑載量催化劑制備技術(shù)方案制備電極材料，以解決上述問(wèn)題。通過(guò)制備鉑納米顆粒和非 貴金屬復合材料作為析氫催化劑，可大幅降低鉑載量，獲得與商品化鉑碳催化劑相當的析氫性能。通過(guò)制備單原 子分散的鉑催化劑，充分提升了貴金屬催化劑的質(zhì)量活性，以降低貴金屬載量。通過(guò)納米碳膜包覆析氫催化劑， 不僅能提升催化劑析氫活性，還能顯著(zhù)增強其穩定性，延長(cháng)使用壽命。目前，采用高導電的一維納米介孔材料為 基底，通過(guò)電化學(xué)循環(huán)沉積單原子分散的金屬鉑，電極材料的鉑負載量小于20 μg cm2,且電催化析氫起始電位 小于60 mV, 在10 mA cm2電流密度下對應的過(guò)電位小于70 mV,Tafel 斜率小于50 mV dec-1。
項目前景簡(jiǎn)介
近幾年國內可再生能源快速發(fā)展，棄水、棄風(fēng)和棄光問(wèn)題突出，國家提出探索可再生能源富余電力的轉化途 徑，加大對可再生能源電解水制氫技術(shù)研發(fā)與示范支持。采用電PEM 電解制氫純度可達99.999%,具有明顯優(yōu) 勢，但兆瓦級PEM電解槽尚未實(shí)現國產(chǎn)。在雙碳背景下，能源結構的調整，可再生能源應用的大幅上升，而 PEM電解水制氫的系統響應速度快，適應動(dòng)態(tài)操作的特點(diǎn)非常適用于可再生能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的不均勻 性、間歇性，未來(lái)應用優(yōu)勢明顯。
