韓國能源技術(shù)研究院（KIER）研發(fā)團隊成功開發(fā)出一種用于堿性水電解制氫的新型鎳基電極。該電極采用鎳氧化物與鎳鈷合金構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，可替代昂貴的鉑或釕貴金屬催化劑，使材料成本降低超過99%，并在僅需商業(yè)鉑電極40%電壓的條件下即可觸發(fā)析氫反應(yīng)。

堿性水電解雖設(shè)備成本低且適合大規(guī)模應(yīng)用，但其水分解與析氫反應(yīng)速率比酸性環(huán)境慢至少100倍。研究團隊通過異質(zhì)結(jié)設(shè)計，利用鎳氧化物加速Zui耗時的水分解步驟，同時借助鎳鈷合金提升析氫反應(yīng)效率。實驗數(shù)據(jù)顯示，在電流密度為10 mA/cm2時，新電極的過電位僅為22.7 mV，顯著低于商用鉑電極的56.5 mV，性能位列近三年非貴金屬堿性電極報告中的前列。

成本對比方面，鉑和釕的市場價格分別約為每克58美元（約8萬韓元）和54美元（約7.5萬韓元），而鎳和鈷的成本僅約為每克0.02美元（約28韓元）和0.05美元（約69韓元）。新材料組合大幅壓縮了貴金屬依賴帶來的高昂開支。

團隊已驗證該技術(shù)超出實驗室規(guī)模的應(yīng)用潛力。搭載新電極的直徑8.7厘米單電池測試中，其工作電壓比裸鎳電極低11%。電極在經(jīng)歷超過600次啟停循環(huán)后仍保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，證明其與間歇性可再生能源配套運行具備良好耐久性。目前團隊正將電極尺寸放大至直徑40厘米，并開展大面積量產(chǎn)工藝優(yōu)化研究。

研究員李賢俊表示，計劃將電極面積擴展至5000平方厘米以上，以適配兆瓦級堿性水電解系統(tǒng)，并推進米級大面積研究與先進量產(chǎn)技術(shù)以實現(xiàn)商業(yè)化。中心主任姜慶洙指出，該成果實現(xiàn)了韓國此前依賴進口的堿性水電解核心材料本土化，有望推動環(huán)保綠氫生產(chǎn)成本下降。相關(guān)已在線于國際期刊《Advanced Science》，并入選10月14日印刷版的封面文章。