Low-Cost and High-Performance Anion-Exchange Membrane Water Electrolysis Stack Using Non-Noble Metal-Based Materials

2023 · ACS Applied Energy Materials

저자

SungBin Park, Ji Eun Park, Geumbi Na, Changsoon Choi, Yong‐Hun Cho, 성영은 (Yung‐Eun Sung)

연구주제

Fuel Cells and Related Materials · Electrocatalysts for Energy Conversion

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

음이온교환막 수전해(AEMWE) electrolysis stack nickel iron catalyst 비귀금속 촉매

키워드 (OpenAlex)

anion exchange membrane water electrolysis non-noble metal catalysts oxygen evolution reaction catalysts hydrogen evolution reaction catalysts nickel-iron oxide porous transport layer carbon paper low-cost hydrogen production

초록

With increasing hydrogen demand, the development of a low-cost and high-performance anion-exchange membrane water electrolysis (AEMWE) stack is crucial. Here, two AEMWE models using all non-noble metal-based components were developed. Three components of the membrane electrode assembly─a porous transport layer (PTL), an oxygen evolution reaction (OER) catalyst, and a hydrogen evolution reaction (HER) catalyst─were examined to be substituted for a non-noble metal. The results revealed that stainless steel felt and carbon paper were the anode and cathode PTLs, respectively, exhibiting the highest and most durable performance. Additionally, nickel–iron (NiFe) was selected as the most applicable OER catalyst. Further, low-loading platinum and nickel–iron oxide (NiFeO x ) were optimized as suitable HER catalysts. For a single cell, the resulting AEMWEs showed outstanding performance of 4633 a…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도	과제	부처	사업	수행기관	NTIS 분류(1순위)
2023	나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용	과학기술정보통신부	기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비)	기초과학연구원	–
2023	고성능 고내구성 음이온 교환 막 수전해 용 일체형 전극 구조 개발	과학기술정보통신부	개인기초연구(과기정통부)	한국산업기술대학	범위 밖

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