工程师们开发了一种利用铝改善水电解催化剂性能的方法。
铝（Al）一直被认为是一种易受腐蚀的材料，但它将成为生产清洁氢能源的核心技术的关键。最近，POSTECH的研究团队成功地利用这种不稳定的金属显著提高了氢气生产催化剂的性能。
这项研究由以下团队进行：POSTECH材料科学与工程系和冶金与生态材料技术研究生院的金勇泰教授；材料科学与工程系的郑尚云博士，博士候选人李炳祉，以及西江大学的白世银教授团队。这项研究因其卓越性而受到认可，并作为美国化学协会（ACS）出版的学术期刊《ACS催化》的封面论文发布。
氢气被视为取代化石燃料的清洁能源来源，而水电解则用于大规模生产氢气。特别是，使用碱性溶液作为电解液的碱性水电解研究正在积极进行，因为它具备成本效益并适合大规模生产。
水电解需要催化剂以加速两个重要反应。其中之一是“氢气析出反应”（HER），通过结合氢离子（H+）和电子来产生氢气（H2）。另一个是“氧气析出反应”（OER），它产生氧气（O2），氢氧根离子（OH-）失去电子。不过，镍铁（Ni-Fe）是主要用于氧气生产反应的催化剂，由于缺乏活性和耐久性，面临商业化的困难。
研究团队通过利用铝解决了这一问题。铝通常被认为在碱性环境中易于腐蚀，但研究团队通过设计使其在电极表面形成稳定结构来克服这一问题。结果，铝有效控制了现有的催化电子结构，而没有腐蚀，加速了氧气产生反应。
在碱性水电解单元中进行的实验显示，镍铁铝（Ni-Fe-Al）催化剂的性能与现有催化剂相比提高了约50%。研究团队确认铝催化剂即使在低电压下也能维持高电流密度。此外，证明其在长期运行中保持优异的稳定性，适用于大规模氢气生产过程。
这项研究的负责人金勇泰教授表示：“这项研究打破了传统催化剂设计的刻板印象。通过采用这种创新的方法来利用铝，我们能够显著提高氢气生产系统中催化剂的性能。我期望这项研究能够实质性地推动氢经济时代的发展，成为生态友好能源技术的新里程碑。”
这项研究得到了韩国国家研究基金会、科学与信息通信部，以及贸易、工业和能源部的支持。
