韓科學(xué)家研制Hybrid-SOEC固態(tài)電解槽:制氫效率提升四倍

時(shí)間:2017-12-29 15:54來源:cnBeta 作者:綜合報(bào)道
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團(tuán)隊(duì)部分成員,左起為 Junyoung Kim、Guntae Kim 教授、Ohhun Gwona 。

  氫氣是一種清潔、且儲(chǔ)量豐富的燃料來源,但在成為主流的道路上,它仍面臨著與制備效率等有關(guān)的問題。好消息是,韓國蔚山科學(xué)技術(shù)大學(xué)(UNIST)、韓國能源研究所(KIER)、淑明女子大學(xué)的研究人員們,已經(jīng)開發(fā)出了一套效率更高的水電解系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù),基于現(xiàn)有的“固體氧化物電解槽”(SOEC)打造。
 
  底層原理,依然是通過電流將水分子電解成氫氣和氧氣并收集起來。不同的是,這套 Hybrid-SOEC 系統(tǒng)在電極和電解質(zhì)上加以了改進(jìn) —— 都換成了固態(tài)的!
 
  與液體電解質(zhì)系統(tǒng)相比,它擁有多項(xiàng)優(yōu)勢。首先,液體需要定期填充補(bǔ)滿;其次,隨著時(shí)間的推移,液體會(huì)侵蝕系統(tǒng)的其它部分。
 
  此外,固態(tài)電解裝置可以在高溫下運(yùn)行。這意味著新系統(tǒng)更加節(jié)能,因?yàn)樗梢詫崃哭D(zhuǎn)化為電解所需的能量。
 
 
Hybrid-SOEC 高效制氫系統(tǒng)的原理圖解
 
  研究人員在兩套主設(shè)計(jì)中使用了不同的電解質(zhì),其中一個(gè)只允許氧離子通過,另一個(gè)則只允許氫離子通過。但無論怎樣,這種“單行道”都限制了裝置可產(chǎn)生氫氣的總量。
 
  有鑒于此,他們開發(fā)出了全新的 Hybrid-SOEC 系統(tǒng),即借助一種混合離子導(dǎo)體、來同時(shí)傳輸負(fù)氧離子和帶電荷的氫離子(質(zhì)子),從而充分利用了固態(tài)電解槽的所有優(yōu)點(diǎn)、提升了制氫的效率。
 
  Hybrid-SOEC 采用了由層狀鈣鈦礦物制作的混合離子導(dǎo)體和電極,在 1.5V 的電壓和 700 ℃(1292 ℉)的溫度下,每小時(shí)可生產(chǎn) 1.9 升(0.5 加侖)的氫氣,效率是現(xiàn)有系統(tǒng)的四倍以上。
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文章標(biāo)簽: 制氫 氫氣 固態(tài)電解槽
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