2021年6月18
近年来，绿色氢作为一种清洁能源，促进碳中和，引起了人们的广泛关注。它可以在不使用化石燃料的情况下产生。
两亲性Ti ptl的原理图制备过程。图片来源:韩国科学技术研究院(KIST)。亚博老虎机网登录
韩国研究人员成功提高了可以有效生产绿色氢气和发电的单体再生燃料电池的效率。
单元化再生燃料电池具有氢气产生和燃料电池模式。它们具有成本效益，环保，是独立发电和能量存储设备，需要更少的操作空间。燃料电池和电解装置的单独安装需要更大的空间。
虽然来自可再生能源的电力量，如风动力和阳光，但电解细胞模式的电力电力和阳光相比超过了供应量的电量，用于产生氢气以存储能量。燃料电池模式可用于在电力需求较高时产生电力。
韩国科技学院（KIST）宣布，由Hyun S.亚博老虎机网登录 Park博士的一支研究团队从氢气燃料电池研究中心，Jong Min Kim博士来自材料架构研究中心，以及一支研究团队亚博网站下载距离首尔国立大学的永阳唱教授，已经合作开发了一个组成部分。
该组件基于新概念来解决由用于生产氢和产生功率的双官能装置内的气体和水混合引起的问题 - 即通过整合的再生燃料电池。这允许有效地运输气体和水，并且大大提高了器件的往返效率和性能。
在电解池模式下，高效的制氢需要水在短时间内从电极到达催化剂层。由此产生的氢和氧应迅速排出。当设备以与燃料电池相反的模式运行时，生成的氧气和氢气必须尽快进入，生成的水必须尽快排出。
单元化装置可以用与燃料电池或一般电解装置相同的效率，当反复允许输入材料和氢气，氧气和水能够有效地排出。亚博网站下载
侯铉博士的研究团队确定了在交替燃料电池和电解细胞模式条件下降低了单位装置效率的原因。该团队将这些问题与气体和水的重复输入和排水联系起来，可能导致残留的水和气体保持在装置内。
为了解决这个问题，研究人员推测需要一个亲水电极来方便水的运输，一个疏水电极来有效地进行气相反应。电极表面首先经过亲水处理，然后涂上一层微图纹塑料层，以创造出既具有疏水性又具有亲水性的电极。
通过增加18倍的气体排放速率(从制备电极的表面选择性排放)，实现了气体和水的平稳输送。当使用新设计的组件来制造整合式装置时，在燃料电池模式下的性能提高了4倍。
通过该技术实现的氢气产生的效率是通过传统成分产生的氢氢的两倍。增强性能（关于氢生产和发电）的稳定性得到了160小时的确认。
这是首次将在燃料电池发电模式和电解绿色制氢模式下均表现出稳定、高性能的两亲电极应用于单体可再生燃料电池的制造。
韩国科技学院氢气研究中心杨铉科博士亚博老虎机网登录
”预期开发的装置还可用于制造各种其他装置，例如电化学二氧化碳还原和氮气还原装置，其中气体和液体同时进入器件朴博士总结道。
期刊引用:
利马。，等．（2021）两亲性Ti多孔传输层，用于高效PEM单位化再生燃料电池。亚博老虎机网登录科学推进．doi.org/10.1126/sciadv.abf7866．
来源：https://www.nst.re.kr/nst_en/