Catalyst-coated proton exchange membrane for hydrogen production with high pressure water electrolysis

制氢 电解水 高压电解 聚合物电解质膜电解 质子交换膜燃料电池 电解 电力转天然气 氢经济 分解水 可再生能源 材料科学 工艺工程 氢燃料 化学工程 催化作用 废物管理 化学 电极 工程类 电解质 电气工程 有机化学 物理化学 光催化
作者
Xinrong Zhang,Wei Zhang,Weijing Yang,Wen Liu,Fanqi Min,Samuel S. Mao,Jingying Xie
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:119 (12) 被引量:19
标识
DOI:10.1063/5.0060150
摘要

Green hydrogen is currently enjoying a worldwide momentum due to its potential in supporting the United Nations Sustainable Development Goals. It is one of key technologies toward the establishment of a global low-carbon energy infrastructure. As a viable solution to achieve green hydrogen from renewable sources such as wind and solar powers, the process of proton exchange membrane (PEM) water electrolysis enables scalable stacked devices and systems for high pressure hydrogen production. By developing a catalyst-coated proton exchange membrane, we constructed membrane electrode assemblies (MEAs) and assembled them into a five-cell stack device to optimize the materials and components. After device characterization and optimization, a 20 kW PEM water electrolysis system was built, which, under high pressure operating conditions, exhibited favorable hydrogen production performance with 82.9% energy efficiency at the current density of 1000 mA/cm2 and reaction temperature of 70 °C. The resulting hydrogen production rate of the system with catalyst-coated membranes reached 3.09 N m3/h, while the power consumption for hydrogen production was 4.39 kWh/N m3. The results indicate the feasibility of PEM water electrolysis technology for green hydrogen production, for which we envision development into commercial applications in the near future.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无辜的皮卡丘完成签到,获得积分10
1秒前
少卿发布了新的文献求助10
1秒前
爱吃果冻完成签到 ,获得积分10
2秒前
lhq发布了新的文献求助10
3秒前
Hello应助agony采纳,获得10
4秒前
命名发布了新的文献求助10
4秒前
木刻青、发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
完美世界应助xuan采纳,获得30
10秒前
命名完成签到,获得积分20
12秒前
在水一方应助Heart采纳,获得40
12秒前
13秒前
上官若男应助小星星采纳,获得10
13秒前
充电宝应助lhq采纳,获得10
15秒前
咕咕嘎嘎应助生生采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.3应助赖道之采纳,获得10
15秒前
疑夕完成签到,获得积分10
16秒前
发表多篇高ifsci的第一作者完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
852应助xiaocheche采纳,获得10
18秒前
Owen应助郭勇慧采纳,获得10
19秒前
Owen应助上岸采纳,获得10
22秒前
22秒前
小二郎应助橘子采纳,获得10
22秒前
毛林永完成签到,获得积分20
22秒前
星辰大海应助潺潺流水采纳,获得10
23秒前
24秒前
25秒前
敏敏发布了新的文献求助10
27秒前
彭于晏应助1783332789采纳,获得10
27秒前
Lucas应助毛林永采纳,获得10
27秒前
小二郎应助Huang采纳,获得10
28秒前
29秒前
29秒前
30秒前
orixero应助xuan采纳,获得10
31秒前
蜡笔小锌发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7576693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9156229
关于积分的说明 19588131
捐赠科研通 7160518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265072
关于科研通互助平台的介绍 2430197
邀请新用户注册赠送积分活动 2255690