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  • 1 # Raymon725cnBeta

    南韓蔚山科學技術大學(UNIST)、南韓能源研究所(KIER)、淑明女子大學的研究人員們,剛剛介紹了他們開發出來的一套效率更高的水電解系統。

    這項技術名叫“Hybrid-SOEC”,基於現有的“固體氧化物電解槽”(SOEC)打造。其底層原理,依然是透過電流將水分子電解成氫氣和氧氣並收集起來。

    不同的是,這套 Hybrid-SOEC 系統在電極和電解質上加以了改進 —— 換成了固態:

    與液體電解質系統相比,它擁有多項優勢。首先,液體需要定期填充補滿;其次,隨著時間的推移,液體會侵蝕系統的其它部分。

    此外,固態電解裝置可以在高溫下執行。這意味著新系統更加節能,因為它可以將熱量轉化為電解所需的能量。

    【團隊部分成員,左起為 Junyoung Kim、Guntae Kim 教授、Ohhun Gwona】

    研究人員在兩套主設計中使用了不同的電解質,其中一個只允許氧離子透過,另一個則只允許氫離子透過。但無論怎樣,這種“單行道”都限制了裝置可產生氫氣的總量。

    有鑑於此,他們開發出了全新的 Hybrid-SOEC 系統,即藉助一種混合離子導體、來同時傳輸負氧離子和帶電荷的氫離子(質子),從而充分利用了固態電解槽的所有優點、提升了制氫的效率。

    【Hybrid-SOEC 高效制氫系統的原理圖解】

    Hybrid-SOEC 採用了由層狀鈣鈦礦物製作的混合離子導體和電極,在 1.5V 的電壓和 700 ℃(1292 ℉)的溫度下,每小時可生產 1.9 升(0.5 加侖)的氫氣,效率是現有系統的四倍以上。

    有關這項研究的詳情,已經發表在了近日出版的《奈米能源》(Nano Energy)期刊上。

    原標題為:《Hybrid-solid oxide electrolysis cell: A new strategy for efficient hydrogen production》

    論文連結:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285517307656

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