Una squadra delUniversità tecnica di Berlino (TU Berlin),HZB,IMTEK (Università di Friburgo), EEnergia Siemensha sviluppato un sistema altamente efficienteMembrana a scambio anionico (AEM)elettrolizzatore, le cui prestazioni sono paragonabili a quelle degli attualiMembrana a scambio protonico (PEM)elettrolizzatoriCiò che rende questo risultato notevole è l'uso di materiali poco costosicomposti di nichelcome catalizzatore dell'anodo, sostituendo il costoso e raroiridiotradizionalmente utilizzato negli elettrolizzatori PEM.
ABESSY II, il team è stato in grado di condurremisurazioni degli operandiper chiarire a fondo i processi catalitici. Un team teorico delPIDOCCHIOESingaporeha fornito descrizioni molecolari coerenti. InFriburgo, è stata testata una cella prototipo utilizzando un nuovo processo di rivestimento.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivistaCatalisi della natura.
L'idrogeno avrà un ruolo significativo nei futuri sistemi energetici, fungendo da mezzo di accumulo di energia, combustibile e materia prima preziosa per l'industria chimica. Quando generato dasolareOenergia eolica, l'idrogeno può essere prodotto attraversoelettrolisi dell'acquacon un impatto climatico minimo. Attualmente, l'aumento di scala deleconomia dell'idrogeno verdeè dominato da due sistemi:Elettrolisi a membrana a scambio protonico (PEM)e classicoelettrolisi alcalina liquida (ALK). ILElettrolizzatore AEMcombina i vantaggi di entrambi i sistemi, come ad esempio il non richiedere metalli preziosi rari comeiridio.
Il team di ricerca congiunto ha ora presentato il suo primoElettrolizzatore AEM, con un'efficienza di produzione dell'idrogeno quasi pari a quella diElettrolizzatori PEMInvece di usareiridio, hanno impiegatonichelEferro,cobalto, Oidrossidi di manganesee ha sviluppato un metodo per ricoprirli direttamente sullamembrana a scambio anionico.
Durante il processo di elettrolisi, il team è stato in grado di condurremisurazioni degli operandialSorgente di radiazione di sincrotrone BESSY IIALiXEdromoInBerlino. Squadre teoriche daSingaporee ilPIDOCCHIOha contribuito a spiegare i dati sperimentali.
ProfessorePietro StrasserdalUniversità Tecnica di Berlinospiegato,
"Ciò ci ha permesso di chiarire i processi catalitici rilevanti sulla membrana rivestita dal catalizzatore, in particolare la transizione di fase dal cataliticamente inattivofase αagli altamente attivifase αe il ruolo di variO-ligandiECentri Ni4nella catalisi."
“È questofase gammache rende il nostro catalizzatore competitivo con lo stato dell'arte attualecatalizzatori a base di iridioIl nostro lavoro mostra importanti somiglianze catalitiche coniridioma rivela anche alcune sorprendenti differenze molecolari."
“Pertanto, questa ricerca migliora significativamente la nostra comprensione dei meccanismi catalitici fondamentali dei nuovimateriali per elettrodi a base di nichelInoltre, il nuovo sviluppatometodo di rivestimento dell'elettrodo a membranamostra un'eccellente scalabilità. La prima unità di laboratorio completamente funzionale è già stata testata pressoGRAZIEQuesto lavoro getta le basi per un'ulteriore valutazione industriale e dimostra cheElettrolizzatori d'acqua AEMpuò anche essere altamente efficiente."
