4月21日，由美国先进陶瓷企业CoorsTek主导的“陶瓷膜制氢”研究成果发表在science期刊。这种质子陶瓷反应器通过将吸热重整反应与电化学气体分离和压缩产生的热量相结合，从氨、甲烷和沼气中高效提取氢气，这对于在燃料电池汽车和其他清洁能源价值链中使用氢是一个有希望的消息。

论文链接：https://doi.org/10.1126/science.abj3951

质子陶瓷膜是电化学能量转换器，就像电池和燃料电池一样。它们的工作原理是首先分解含氢分子，例如水或甲烷，然后进一步将氢原子分解成质子和电子。质子通过固体陶瓷膜传输，而电子分别通过连接到电源的金属导体传输。当质子和电子在陶瓷膜的另一侧复合时，会产生纯氢气作为压缩气体。

据CoorsTek介绍，这种质子陶瓷膜已经在大学和企业实验室开发了3年，这是该技术首次在实际规模上得到证实，可以为燃料电池汽车和其他清洁能源部署制造氢气。“通过我们的质子陶瓷膜，我们可以将天然气和氨等燃料传统制氢的其他不同步骤组合成一个阶段，其中催化制氢的热量由电化学气体分离提供。结果是一个热平衡过程，使氢气的能量损失几乎为零。”

该材料由玻璃陶瓷和金属颗粒结合成一种复合材料，在制造过程中可以像玻璃一样成型，具有陶瓷的高温稳健性，和金属的电子导电性。CoorsTek膜科学部门的董事总经理Per Vestre说：“我们的陶瓷膜技术是由连接成堆叠并进一步组合成更大模块的小电池构成的。这项技术的模块化特性使得可以从小型氢气发生器开始，并随着氢气需求的增加通过添加新模块来扩大规模。”

正在进行的开发计划的下一步是在沙特阿拉伯 Dhahran 的沙特阿美总部园区安装一个试验工厂氢气发生器。

编译整理 YUXI

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