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Le journaliste a appris le 3 août de l'Université de Nankai que l'équipe du professeur Luo Jingshan de l'École d'information électronique et d'ingénierie optique de l'Université de Nankai et l'équipe de recherche scientifique de l'Université du Pays basque en Espagne ont réalisé d'importants progrès dans la recherche de division électrocatalytique de l’eau pour produire de l’hydrogène.

Il est entendu que l'équipe commune a utilisé l'interaction de supports métalliques pour construire un catalyseur de dégagement d'hydrogène hautement actif dans des conditions alcalines, capable de fonctionner de manière stable pendant plus de 1 000 heures à une densité de courant élevée de 5 ampères par centimètre carré, répondant ainsi aux besoins commerciaux. de la technologie de production d'hydrogène par électrolyse de l'eau par électrolyse par membrane échangeuse d'anions Pour répondre aux besoins des applications chimiques, des résultats de recherche pertinents ont été publiés dans la revue universitaire internationale « Nature Communications ».

En tant qu’énergie à faible émission de carbone, efficace et propre, l’hydrogène énergie joue un rôle important dans la transformation énergétique mondiale et dans la lutte contre le changement climatique. L'hydrogène vert, représenté par la production d'hydrogène à partir d'énergies renouvelables par électrolyse de l'eau, ne produit pas de gaz à effet de serre pendant le processus de production et est largement considéré comme l'une des voies importantes pour atteindre l'objectif de neutralité carbone.

Diagramme schématique de la synthèse de Ru NPs/TiN. (Photo gracieuseté de la personne interviewée)

À l'heure actuelle, deux technologies de production électrolytique d'eau et d'hydrogène, l'électrolyse alcaline de l'eau (ALK) et l'électrolyse de l'eau par membrane échangeuse de protons (PEM), représentent une proportion relativement élevée. Parmi eux, la technologie de production d'hydrogène ALK a un faible coût de production et une industrialisation mature, mais la pureté de l'hydrogène produit n'est pas élevée et l'efficacité énergétique est faible. La technologie de production d'hydrogène PEM a une efficacité énergétique élevée et produit de l'hydrogène de haute pureté, mais son coût est élevé. La technologie de production d'hydrogène à membrane échangeuse d'anions (AEM) est considérée comme la technologie de production d'hydrogène par électrolyse de l'eau de troisième génération qui combine les avantages des deux. Elle présente les avantages d'un rendement élevé, d'un faible coût, d'un démarrage et d'un arrêt rapides, etc., mais le. L'électrolyseur doit fonctionner sous une densité de courant élevée. Une stabilité insuffisante du système limite son application industrielle.

Luo Jingshan a expliqué que le développement de catalyseurs ayant une longue durée de vie et des performances stables sous une densité de courant élevée est l'un des problèmes fondamentaux qui doivent être résolus de toute urgence dans la technologie de production d'hydrogène AEM.

"Nous avons assemblé un électrolyseur AEM en utilisant des catalyseurs à base de nanoparticules de ruthénium supportés sur du nitrure de titane, qui peuvent fonctionner de manière stable pendant plus de 1 000 heures à des densités de courant de 1, 2 et 5 ampères par centimètre carré avec presque aucune dégradation des performances", indique le premier article. l'auteur, Zhao Jia, doctorant 2021 à l'École d'information électronique et d'ingénierie optique de l'Université de Nankai.

"Avec une densité de courant de qualité industrielle de 5 ampères par centimètre carré, nos résultats de recherche peuvent fonctionner de manière efficace et stable dans les électrolyseurs AEM, surmontant le problème de l'instabilité du catalyseur et répondant aux besoins d'une application commerciale à grande échelle de la production d'hydrogène AEM. Luo Jingshan a déclaré : « À l'avenir, l'équipe continuera à investir dans la recherche et le développement indépendants de la technologie de préparation de l'hydrogène vert, à promouvoir la transformation et la mise en œuvre des réalisations scientifiques et technologiques dès que possible et à contribuer à la construction d'un système zéro carbone, système d'approvisionnement en énergie d'hydrogène vert à faible coût, sûr et fiable. " (Reporters Zhang Jianxin, Bai Jiali)