大功率AEM电解水制氢技术

成果名称

       大功率AEM电解水制氢技术

成果简介

       氢能能够实现化工脱碳和绿电消纳，是推进新质生产力发展、助力双碳目标实现的重要抓手。可再生能源电解水制氢（即绿氢）是零碳排放的制氢手段，包括碱水制氢、PEM制氢、AEM制氢等方式。

       电解水制氢技术在向大功率、低能耗、低成本、高动态响应方向发展。在该趋势下，AEM制氢技术相较于传统的碱水制氢能有更高的功率密度和更快的动态响应，还能解决氧中氢安全问题；同时，AEM技术又能避免PEM技术中使用贵金属导致高成本的问题，是近两年快速发展的技术路线。

       研发团队围绕工业级电流（超过1 A/cm2）工况条件，基于析氢析氧反应理论，设计了一整套面向大功率AEM电解水制氢的催化剂电极，并采用了一种区别于传统化学合成的制备方法实现了高活性与稳定性催化剂的制备。

       催化剂的制备采用了一套不使用高温高压、强酸强碱、以及有机溶剂的合成方法，制备速度为分钟级，制备方法环保绿色、速度快、可放大；催化剂使用非贵金属，成本低。AEM电解槽直流能耗4.3-4.6 kWh/Nm3；在电流密度为1 A/cm2情况下连续工作2000小时，槽压增幅小于50_μV/h。

项目负责人介绍

       张树宇，复旦大学信息科学与工程学院、复旦大学光伏科学与技术全国重点实验室副研究员、硕士生导师。在功能材料合成及改性领域有丰富科研和工程经验，主持多项国家级、省部级科研项目，编写教材2部，在Chemical Society Reviews等国际顶级期刊发表SCI论文60余篇，包括多篇封面论文、邀请论文和ESI 1%高被引论文，研究成果被国内外多家科研机构和专业媒体报道。国家发明专利授权8项，绿氢催化剂成果于2022和2023年连续两年获中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖，并参展2024年中国国际工业博览会。

成果转化的最新动态

• 已与企业合作建设10 kW AEM电解槽中试线。

• 计划研制米级别直径AEM电极，适配100 kW至1 MW AEM电解槽。

团队的成果转化计划

       该研究成果合作方式包括但不限于作价投资、技术服务、委托开发等。

联系方式：

电话：13862040417

邮箱：zhangshuyu@fudan.edu.cn