韩国科学技术研究院（KIST）的研究团队成功开发出一种高效水电解催化剂，可将铱的用量显着减少至商业催化剂的二十分之一。这解决了创新在全球扩大水电解设施规模的主要障碍，而铱催化剂的高价格一直是一个重大障碍。

该研究由该研究所氢与燃料电池研究中心的 Yoo Seong-jong博士和金明根博士领导。研究结果作为封面论文发表在《ACS Energy Letters》上，强调了这一突破在科学界的重要性和认可。

新开发的催化剂采用了高度耐用的碳载体，这一点至关重要，因为现有的碳载体在水电解反应的1.6-2V工作电压下容易氧化。通过使用与水相互作用最小的疏水性碳，该团队能够减少铱的使用，同时抑制碳腐蚀反应。此外，将硒引入到碳载体上以增强耐用性。硒在铱表面形成一层薄薄的氢氧化物层，抑制反应过程中铱的变化，抑制铱的溶解。

当应用于商业水电解设施时，低铱催化剂将铱的用量减少到现有量的二十分之一，同时提高了性能。制备了单位面积铱含量为0.05 mg的膜电极组件（MEA），并进行了聚合物电解质膜水电解（PEMWE）实验。该实验在 1.9V 下记录的电流密度为 3.18 A/cm²，优于现有商用催化剂的 2.45 A/cm²。

Kim 博士表示：“我们提出了一项开发载体和确保催化剂性能的战略，以实施低铱催化剂。”他补充道：“通过整合大规模催化剂合成技术，我们的目标是降低绿色氢的生产成本，为向氢能社会的转型做出贡献。”这项研究得到了科学和信息通信部的支持，是 KIST 重大项目和纳米材料技术开发项目的一部分。

绿色制氢利用可再生能源通过电解将水分解为氢气和氧气，由于不产生碳排放，因此被认为是环保的。该过程的效率和成本很大程度上受到所使用的催化剂的影响。铱是一种稀有且昂贵的金属，由于其优异的性能和耐用性而成为首选的催化剂。然而，其稀缺性和高成本给大规模绿色氢气生产带来了重大挑战。

文章来源：碳纤维研习社

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