Nat Commun：用于高性能质子交换膜电解水的无离子体和可回收多孔传输电极

Nanoyu

2023-07-31

清洁氢气生产需要大规模部署水电解技术，特别是质子交换膜水电解槽（PEMWE）。然而，由于铱基电催化剂仍然是PEMWE的唯一实用选择，其低丰度将成为可持续氢经济的瓶颈。

在此，劳伦斯伯克利国家实验室Xiong Peng提出了高性能且耐用的无离聚物多孔传输电极（PTE），具有易于回收的特点，可实现Ir的节约和回收。

文章要点

1）无离聚物的多孔传输电极为研究离聚物在催化剂层中的作用提供了一种实用的途径，并且通过微电极测量，指出离聚物对析氧反应的中毒效应。

2）与传统的涂有离聚物的多孔传输电极相比，在1.8 A cm⁻²和<0.1 mg_Ir cm⁻²时，无离聚体多孔传输电极与传统的离聚体涂层多孔传输电极相比，电压降低>600 mV；在4 A cm⁻²下进行50k循环的加速应力测试后，电压退化29 mV，平均速率为每1000次0.58 mV。此外，无离聚体功能可以方便地回收PEMWE的多个组分，这对循环清洁氢经济至关重要。

参考文献

Lee, J.K., Anderson, G., Tricker, A.W. et al. Ionomer-free and recyclable porous-transport electrode for high-performing proton-exchange-membrane water electrolysis. Nat Commun 14, 4592 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40375-x