開發經濟高效的制氫電催化劑

以氫汽車為代表的促進氫經濟的關鍵是以可承受的價格生產用于發電的氫。氫的生產方法包括捕獲副產物氫，重整化石燃料和電解水。尤其是水電解是一種生產氫氣的環保方法，其中催化劑的使用是決定效率和價格競爭力的最重要因素。但是，水電解裝置需要鉑(Pt)催化劑，在加速制氫反應和增強長期耐用性方面表現出無與倫比的性能，但是成本較高，與其他方法相比在價格上沒有競爭力。

有一些水電解裝置，其電解質可溶于水并允許電流流動而變化。例如，即使使用由過渡金屬制成的催化劑代替昂貴的基于Pt的催化劑，使用質子交換膜(PEM)的裝置也顯示出高的氫生成反應速率。因此，針對用于商業化目的的技術進行了大量研究。雖然研究一直集中在實現高反應活性上，但是相對地忽略了對增加在電化學環境中容易腐蝕的過渡金屬的耐久性的研究。

韓國科學技術研究院(KIST)宣布，由氫燃料電池研究中心的Sung-Jong Yoo博士領導的團隊開發了一種具有長期穩定性的過渡金屬制成的催化劑，可以提高制氫效率通過克服非鉑催化劑的耐久性問題而無需使用鉑。

該研究小組通過噴霧熱解工藝向低成本的過渡金屬磷化鉬(MoP)中注入了少量的鈦(Ti)。由于鉬價格便宜且相對容易處理，因此鉬被用作能量轉換和存儲設備的催化劑，但其缺點包括容易腐蝕，因為它易于氧化，因此容易腐蝕。

在KIST研究小組開發的催化劑的情況下，發現每種材料的電子結構在合成過程中都已完全重組，并且產生了與鉑相同水平的析氫反應(HER)活性。催化劑。電子結構的變化解決了高腐蝕性問題，從而使耐久性比現有的過渡金屬基催化劑提高了26倍。預期這將極大地加速非鉑催化劑的商業化。

KIST的Yoo博士說：“這項研究意義重大，因為它改善了基于過渡金屬催化劑的水電解系統的穩定性，這一直是其最大的局限。我希望這項研究能夠提高H2O的析氫反應效率。過渡金屬催化劑達到鉑催化劑的水平，同時提高了穩定性，將有助于更早地實現環保型氫能源生產技術的商業化。”