氫氣是一種清潔、且儲量豐富的燃料來源，但在成為主流的道路上，它仍面臨著與制備效率等有關的問題。好消息是，韓國蔚山科學技術大學（UNIST）、韓國能源研究所（KIER）、淑明女子大學的研究人員們，已經(jīng)開發(fā)出了一套效率更高的水電解系統(tǒng)。這項技術，基于現(xiàn)有的“固體氧化物電解槽”（SOEC）打造。

團隊部分成員，左起為Junyoung Kim、Guntae Kim教授、Ohhun Gwona。

底層原理，依然是通過電流將水分子電解成氫氣和氧氣并收集起來。不同的是，這套Hybrid-SOEC系統(tǒng)在電極和電解質(zhì)上加以了改進——都換成了固態(tài)的！

與液體電解質(zhì)系統(tǒng)相比，它擁有多項優(yōu)勢。首先，液體需要定期填充補滿；其次，隨著時間的推移，液體會侵蝕系統(tǒng)的其它部分。

此外，固態(tài)電解裝置可以在高溫下運行。這意味著新系統(tǒng)更加節(jié)能，因為它可以將熱量轉(zhuǎn)化為電解所需的能量。

Hybrid-SOEC高效制氫系統(tǒng)的原理圖解

研究人員在兩套主設計中使用了不同的電解質(zhì)，其中一個只允許氧離子通過，另一個則只允許氫離子通過。但無論怎樣，這種“單行道”都限制了裝置可產(chǎn)生氫氣的總量。

有鑒于此，他們開發(fā)出了全新的Hybrid-SOEC系統(tǒng)，即借助一種混合離子導體、來同時傳輸負氧離子和帶電荷的氫離子（質(zhì)子），從而充分利用了固態(tài)電解槽的所有優(yōu)點、提升了制氫的效率。

Hybrid-SOEC采用了由層狀鈣鈦礦物制作的混合離子導體和電極，在1.5V的電壓和700℃（1292℉）的溫度下，每小時可生產(chǎn)1.9升（0.5加侖）的氫氣，效率是現(xiàn)有系統(tǒng)的四倍以上。