فريق منالجامعة التقنية في برلين (تو برلين),هرتزب,إمتيك (جامعة فرايبورغ)، وسيمنز للطاقةلقد طورت كفاءة عاليةغشاء تبادل الأنيونات (إيم)محلل كهربائي، والتي يكون أداؤها مماثلاً لأداء الأجهزة الحاليةغشاء تبادل البروتون (بيم)المحللات الكهربائيةما يجعل هذا الإنجاز ملحوظًا هو استخدام وسائل غير مكلفةمركبات النيكلكمحفز أنودي، ليحل محل المحفز الباهظ الثمن والنادرالإيريديوميتم استخدامه تقليديا في أجهزة التحليل الكهربائي بيم.
فيبيسي الثاني، تمكن الفريق من إجراءقياسات المعامللتوضيح العمليات التحفيزية بشكل شامل. قام فريق نظري منقملةوسنغافورةقدمت أوصافًا جزيئية متسقة. فيفرايبورغتم اختبار نموذج أولي للخلية باستخدام عملية طلاء جديدة.
وقد تم نشر نتائج البحث في المجلة المرموقةتحفيز الطبيعة.
سيلعب الهيدروجين دورًا مهمًا في أنظمة الطاقة المستقبلية، حيث يعمل كوسيلة لتخزين الطاقة، ووقود، ومادة خام قيمة لصناعة الكيماويات. عند توليده منالطاقة الشمسيةأوطاقة الرياحيمكن إنتاج الهيدروجين من خلالالتحليل الكهربائي للماءمع الحد الأدنى من التأثير المناخي. حاليًا، يتم توسيع نطاقاقتصاد الهيدروجين الأخضريسيطر عليها نظامان:التحليل الكهربائي لغشاء تبادل البروتون (بيم)والكلاسيكيةالتحليل الكهربائي القلوي السائل (ألك). المحلل كهربائي إيميجمع بين مزايا كلا النظامين، مثل عدم الحاجة إلى معادن ثمينة نادرة مثلالإيريديوم.
وقد قدم فريق البحث المشترك الآن أول مشروع لهمحلل كهربائي إيم، مع كفاءة إنتاج الهيدروجين التي تقترب من كفاءة إنتاجأجهزة التحليل الكهربائي لـ بيم. بدلا من استخدامالإيريديوملقد استخدمواالنيكلوحديد,الكوبالت، أوهيدروكسيدات المنغنيزوطوروا طريقة لطلائها مباشرة علىغشاء تبادل الأنيونات.
خلال عملية التحليل الكهربائي، تمكن الفريق من إجراءقياسات المعاملفيمصدر إشعاع السنكروترون بيسي الثانيفيليكسيدرومفيبرلين. فرق نظرية منسنغافورةو القملةساعد في شرح البيانات التجريبية.
أستاذبيتر ستراسرمنالجامعة التقنية في برلينتم شرحه
"لقد سمح لنا هذا بتوضيح العمليات التحفيزية ذات الصلة على الغشاء المغلف بالمحفز، وخاصة الانتقال الطوري من الغشاء غير النشط تحفيزيًاالطور ألفاإلى النشط للغايةالطور ألفاودور مختلفروابط Oومراكز ني4"في التحفيز."
"إنه هذا"مرحلة جاماوهذا ما يجعل محفزنا قادرًا على المنافسة مع أحدث التقنيات المتوفرة حاليًامحفزات تعتمد على الإيريديوميظهر عملنا تشابهات تحفيزية مهمة معالإيريديوم"ولكنه يكشف أيضًا عن بعض الاختلافات الجزيئية المدهشة."
"لذلك، فإن هذا البحث يعزز بشكل كبير فهمنا للآليات التحفيزية الأساسية للمركبات الجديدةمواد الأقطاب الكهربائية القائمة على النيكلبالإضافة إلى ذلك، تم تطويره حديثًاطريقة طلاء القطب الغشائييظهر قابلية ممتازة للتوسع. تم بالفعل اختبار أول وحدة معملية تعمل بكامل طاقتها فيشكرًا لكيضع هذا العمل الأساس لمزيد من التقييم الصناعي ويوضح أنأجهزة تحليل المياه الكهربائية إيم"يمكن أن تكون فعالة للغاية أيضًا."
