LG化学将绿氢生产核心电极寿命延长两倍以上

LG化学开发出一种质子交换膜水电解电极技术，即使仅使用少量铱（Ir），也能长期稳定生产氢气。

LG化学26日表示，首席技术官直属基础技术研究所研究团队开发出界面稳定化技术，可显著提升质子交换膜水电解电极的性能和耐久性。

LG化学用于水电解的核心材料及部件（从左至右）：水电解槽、铱催化剂、电极、膜电极组件。LG化学供图

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此次研究中，韩国科学技术研究院资深研究员 Go Jaehyun的团队参与阐明了所开发材料的作用机制。研究成果于21日发表于全球顶级学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)。

绿氢是实现脱碳社会的核心能源，通过利用可再生能源获得的电力分解水来生产，因此能够实现这一过程的环保水电解技术正受到关注。尤其是质子交换膜水电解凭借高于碱性水电解的氢气生产效率和优异的功率响应能力，被评价为新一代绿氢生产技术。

不过，质子交换膜水电解电极采用了价格高昂的稀有金属铱催化剂。减少铱的使用量时，可能发生催化剂溶出或电极结构受损，导致长期运行中的性能下降。

LG化学通过催化剂界面稳定化技术解决了这一问题。该技术在铱催化剂表面施加原子级涂层，在抑制过度氧化引发的铱溶出的同时，提高其与电极内离子导电聚合物的结合力，从而增强电极结构稳定性。

结果显示，在将铱使用量较原有水平减少一半以上的同时，LG化学成功将高电流密度条件下的稳定制氢时间延长至原来的两倍以上。预计这将有助于降低质子交换膜水电解系统的初始投资及维护成本。

LG化学基于自主电极化技术，已完成利用连续工艺进行大面积电极制造及性能验证，确认了批量生产和商业化的可行性。

共同作者之一、LG化学执行副总裁兼基础技术研究所所长Kim Noma表示，目前正与多家全球水电解系统企业开展产品评估，并计划持续推进技术开发，以实现该电极产品的商业化。

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LG化学首席技术官、执行副总裁Sim Gyuseok表示：“此次研究成果是LG化学材料技术竞争力获得全球认可的案例。为确保新一代制氢技术竞争力，公司将持续扩大相关研发。”

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