韩国国内研究团队首次在全球范围内提出了一种方法论,可在生产绿色氢气过程中对催化剂的劣化(性能下降)进行定量诊断。


KAIST(韩国科学技术院)21日表示,生命化学工程学系研究团队在Professor Jung Dongyoung 的带领下,开发出一种可用于预测水电解系统中催化剂寿命的新概念评价指标——“运行稳定性指数(Operational Stability Factor, OSF)”。


(自左起)生命化学工学系博士课程 Kim Jinyeop,生命化学工学系教授 Jeong Dongyoung,生命化学工学系博士课程 Noh Jongsu。KAIST提供

(自左起)生命化学工学系博士课程 Kim Jinyeop,生命化学工学系教授 Jeong Dongyoung,生命化学工学系博士课程 Noh Jongsu。KAIST提供

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研究团队首先阐明了水电解系统在关闭或低负荷运行时,催化剂及其支撑体可能发生的劣化现象,即催化剂受损及性能下降的机理,并在此基础上开发出可对其进行定量化的评价指标——“运行稳定性指数”。


运行稳定性指数通过将水电解设备在反复启停过程中产生的催化剂劣化程度以数值形式反映出来,从而能够在实际运行条件下准确预测其耐久寿命。


例如,当运行稳定性指数为100%时,意味着即使在负荷波动过程中催化剂也完全不会受损;当指数为99%时,则意味着系统每关闭一次,催化剂会受损1%。


在利用太阳能、风能等可再生能源的氢气生产系统中,由于能源本身的特性,电力供应并不稳定,水电解装置的负荷会持续变化。


但如果应用运行稳定性指数,就可以在考虑耐久性的前提下优化运行条件,研究团队预计,这将成为制定水电解系统长期运行策略的重要基准。


再生能源波动条件下水电解系统的运行及劣化机理。KAIST提供

再生能源波动条件下水电解系统的运行及劣化机理。KAIST提供

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Professor Jung Dongyoung 表示:“运行稳定性指数是一个能够以数值形式预测水电解催化剂长期寿命的强有力评价标准,今后很有可能发展成为耐久性诊断的国际标准。”



另一方面,该研究论文由生命化学工程学系博士课程研究员 Kim Jinyeob 作为第一作者参与完成。论文已于本月2日发表在能源领域最具权威的期刊之一《ACS Energy Letters》上。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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