来源:《中国科学报》 第3版 综合
发布时间:2023-09-11
新型直接电解海水制氢装置。中国科学院大连化学物理研究所供图
本报讯(见习记者孙丹宁)近日,由中国科学院大连化学物理研究所研究员王二东团队研发的1Nm3/h直接电解海水制氢装置,连续稳定运行超2000小时,电解槽平均直流电耗4.04kWh/Nm3 H2,实现了标方氢每小时级直接电解海水制氢装置长时间稳定运行。
利用可再生能源电解水制氢是最具前景的氢气生产途径之一,可避免海水淡化、纯化等过程,尤其适用于深远海风电就地消纳,可大幅降低海上风电输变电成本。目前,由于海水中含有复杂的离子成分,电解制氢过程会发生氯析出、氯腐蚀、固体沉积等副反应,严重影响直接电解海水制氢的性能与可靠性。
研究团队实现了直接电解海水制氢从基础研究探索、关键材料研究到系统设计集成全链条研发。他们先后攻克了催化剂、电极反应过程、电极设计、电解液调节等系列关键科学技术问题,突破了高选择性耐氯析氧电极设计与制备技术、抗钙镁离子沉积析氢电极设计与制备技术、新型高效直接电解海水制氢电解槽设计与制造技术、智能全自动电解液浓度控制技术等系列关键技术,并且累计申请电解海水制氢相关专利17件,初步形成了电解海水制氢技术自主知识产权体系。
团队设计集成的1Nm3/h直接电解海水制氢装置,采用大连海域自然海水为原料水,已完成2000小时连续稳定运行,平均小时电压1.69V,平均直流电耗4.04kWh/Nm3 H2,氧气中氯气含量低于20ppb。此外,团队持续开发直接电解海水制氢技术,已成功开发新一代电解海水制氢电极与电解槽设计技术,在相同电解电压下,电解槽电流密度提高1倍以上。
以下是该媒体报道地址:https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2023/9/376221.shtm?id=376221