Un equipo de laUniversidad Técnica de Berlín (TU Berlín),HZB,IMTEK (Universidad de Friburgo), yEnergía SiemensHa desarrollado un sistema altamente eficienteMembrana de intercambio aniónico (AEM)electrolizador, cuyo rendimiento es comparable al de los existentesMembrana de intercambio de protones (PEM)electrolizadoresLo que hace que este logro sea notable es el uso de materiales económicos.compuestos de níquelcomo catalizador de ánodo, reemplazando al costoso y raroiridioTradicionalmente utilizado en electrolizadores PEM.
EnBessy II, el equipo pudo llevar a cabomediciones de operandospara dilucidar a fondo los procesos catalíticos. Un equipo teórico de laPIOJOySingapurproporcionó descripciones moleculares consistentes.FriburgoSe probó un prototipo de célula utilizando un nuevo proceso de recubrimiento.
Los resultados de la investigación han sido publicados en la prestigiosa revistaCatálisis natural.
El hidrógeno desempeñará un papel importante en los sistemas energéticos del futuro, ya que servirá como medio de almacenamiento de energía, combustible y materia prima valiosa para la industria química.solaroenergía eólicaEl hidrógeno se puede producir a través deelectrólisis del aguacon un impacto climático mínimo. Actualmente, la ampliación de laEconomía del hidrógeno verdeEstá dominado por dos sistemas:Electrólisis por membrana de intercambio de protones (PEM)y clásicoelectrólisis alcalina líquida (ALK). ElElectrolizador AEMcombina las ventajas de ambos sistemas, como por ejemplo no requerir metales preciosos raros comoiridio.
El equipo de investigación conjunto ha presentado ahora su primerElectrolizador AEM, con una eficiencia de producción de hidrógeno casi tan alta como la deElectrolizadores PEM. En lugar de utilizariridio, han empleadoníquelyhierro,cobalto, ohidróxidos de manganesoy desarrolló un método para recubrirlos directamente sobre elmembrana de intercambio de aniones.
Durante el proceso de electrólisis, el equipo pudo realizarmediciones de operandosalFuente de radiación sincrotrón BESSY IIenLiXEdromenBerlina. Equipos teóricos deSingapury elPIOJOayudó a explicar los datos experimentales.
ProfesorPeter StrasserdesdeUniversidad Técnica de Berlínexplicado,
“Esto nos permitió dilucidar los procesos catalíticos relevantes en la membrana recubierta de catalizador, en particular la transición de fase de la fase catalíticamente inactivafase αa los altamente activosfase αy el papel de variosLigandos OyCentros Ni4“en catálisis.”
"Es estofase gammaEsto hace que nuestro catalizador sea competitivo con el estado actual de la técnica.catalizadores basados en iridioNuestro trabajo muestra importantes similitudes catalíticas coniridiopero también revela algunas diferencias moleculares sorprendentes”.
“Por lo tanto, esta investigación mejora significativamente nuestra comprensión de los mecanismos catalíticos fundamentales de los nuevosmateriales de electrodos a base de níquelAdemás, el nuevo desarrolloMétodo de recubrimiento de electrodos de membranamuestra una excelente escalabilidad. La primera unidad de laboratorio completamente funcional ya ha sido probada enESTOY AQUÍEste trabajo sienta las bases para una mayor evaluación industrial y demuestra queElectrolizadores de agua AEMTambién puede ser muy eficiente”.
