新型电解槽技术提升制氢效率 推动清洁能源发展

　　加州大学伯克利分校研究团队开发出一项新型电解槽技术，该技术通过改进电极设计显著延长制氢设备使用寿命。这项电解槽技术创新有望降低清洁氢气生产成本，推动氢能在交通和能源存储领域的应用。低成本、耐用的电解槽(图中)可利用风能和太阳能等可持续能源，将纯水转化为氢气，为工业工厂和重型车辆提供燃料。

　　化学与生物分子工程教授香农·博特彻带领团队专注于阴离子交换膜水电解槽研究，该电解槽技术使用离子导电聚合物作为核心材料。博特彻表示："我们正在开发利用间歇性电力制氢的电化学技术，如果这项电解槽技术取得成功，设备成本有望降低5到10倍。"

　　目前主流电解槽包括液态碱性电解槽和质子交换膜电解槽两类。前者使用强碱性溶液作为电解质，维护较为复杂;后者依赖昂贵金属铱作为电极材料，且需要含氟化合物稳定聚合物。新型电解槽技术结合了固体聚合物膜的优势与碱性电解质的成本效益。

　　研究团队发现电极降解主要发生在阳极区域，正电荷会从聚合物分子中夺取电子，加速氢氧根离子对材料的侵蚀。博特彻解释说："电池失效的原因之一是这类副反应，材料中的电子与电解质发生反应，导致设备性能下降。"

　　为解决这一问题，团队在阳极区域引入氧化锆无机聚合物，形成保护层覆盖敏感的有机聚合物。这种设计使电解槽技术降解率降低百倍，为商业化应用奠定基础。该研究成果已发表于《科学》期刊。

　　博特彻指出："氢气的生产、储存和运输环节都面临挑战，但电解槽技术正在快速进步。"随着可再生能源成本持续下降，这项电解槽技术创新将促进水电解制氢规模化发展，为重型运输和电网储能提供清洁能源解决方案。

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