科学家研制Hybrid-SOEC固态电解槽 制氢效率提升四

氢气是一种清洁、且储量丰富的燃料来源，但在成为主流的道路上，它仍面临着与制备效率等有关的问题。 好消息是，韩国蔚山科学技术大学（UNIST）、韩国能源研究所（KIER）、淑明女子大学的研究人员们，已经开发出了一套效率更高的水电解系统。 这项技术，基于现有的“固体氧化物电解槽”（SOEC）打造。

团队部分成员，左起为 Junyoung Kim、Guntae Kim 教授、Ohhun Gona 。

底层原理，依然是通过电流将水分子电解成氢气和氧气并收集起来。不同的是，这套 Hybrid-SOEC 系统在电极和电解质上加以了改进 —— 都换成了固态的！

与液体电解质系统相比，它拥有多项优势。，液体需要定期填充补满；，随着时间的推移，液体会侵蚀系统的其它部分。

，固态电解装置可以在高温下运行。这意味着新系统更加节能，因为它可以将热量转化为电解所需的能量。

Hybrid-SOEC 高效制氢系统的原理图解

研究人员在两套主设计中使用了不同的电解质，其中一个只允许氧离子通过，另一个则只允许氢离子通过。但无论怎样，这种“单行道”都限制了装置可产生氢气的总量。

有鉴于此，他们开发出了全新的 Hybrid-SOEC 系统，即 借助一种混合离子导体、来传输负氧离子和带电荷的氢离子（质子） ，从而充分利用了固态电解槽的所有优点、提升了制氢的效率。

Hybrid-SOEC 采用了由层状钙钛矿物制作的混合离子导体和电极， 在 1.5V 的电压和 700 ℃（1292 ℉）的温度下，每小时可生产 1.9 升（0.5 加仑）的氢气 ，效率是现有系统的四倍以上。

有关这项研究的详情，已经发表在了近日出版的《纳米能源》（ Nano Energy ）期刊上。（原标题为《Hybrid-solid oxide electrolysis cell: A ne strategy for efficient hydrogen production》）