在最近的一次合作中，一个研究小组开发了一种析氢反应催化剂，可最大限度地减少碱性水电解系统中反向电流引起的降解。

该团队由浦项科技大学 (POSTECH) 材料科学与工程系的 Yong-Tae Kim 教授、Sang-Mun Jung 博士和理学硕士 Yoona Kim 组成，由首尔国立大学的 Jeong Woo Han 教授领导。他们的研究成果于7 月 3 日作为封面论文发表在《先进功能材料》杂志上。

太阳能、风能、水力发电和地热能等可再生能源产生的电力并不是恒定的，而是会随着天气和气候条件的变化而波动。要利用和利用这种能源，必须可靠地储存并输送到电网，而氢气在这一过程中起着至关重要的作用。

制氢的一种常见方法是水电解系统，该系统通过电解水产生氢气。利用碱性溶液的碱性水电解系统 (AWE) 具有成本相对较低、耐用性高等优点。然而，间歇性供电会导致电解器性能下降。当没有供电时，反向电流会损坏电极并降低其耐用性。

(左)铅包覆镍催化剂促进质子解吸和水分解步骤。图片来源：POSTECH

为了解决这个问题，研究小组在镍 (Ni) 催化剂上引入了铅 (Pb) 涂层。尽管铅在氢析出反应中的活性较低，通常不用作催化剂，但研究发现，用铅涂覆氢析出反应催化剂镍可提高其性能。铅充当助催化剂，促进质子解吸和水解离，从而提高氢析出反应的效率。

此外，研究团队还证明，当 AWE 反复启动和停止时，催化剂通过反复的氧化反应具有很强的抗反向电流能力。与以前的催化剂需要额外的设备来解决 AWE 中的反向电流问题不同，这种新开发的催化剂仅用铅涂层就能提高氢析出反应效率，同时还能抵抗反向电流。

领导这项研究的浦项科技大学金永泰教授表示：“这是第一项利用材料解决方案解决 AWE 中反向电流引起的性能下降的研究。我们希望这项研究能够提高 AWE 的耐用性，推动绿色氢经济时代的到来。”

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