斯坦福大学ACS Energy Lett.：评估质子交换膜电解槽中的还原贵金属催化剂

质子交换膜（PEM）水电解槽是脱碳制氢的关键技术之一。虽然质子交换膜电解槽系统的市场正在增长，但是目前商用系统中使用的贵金属催化剂的成本和可用性可能会限制其部署。

基于此，美国斯坦福大学Thomas F. Jaramillo（通讯作者）等人报道了虽然铱（Ir）的可用性在短期内不妨碍部署，但是Ir商品价格的无弹性是引起紧迫关注的原因。作者强调催化剂材料的多样化，即使是其他贵金属，也可以降低系统成本，降低供应链风险。

在本文中，作者解决了两个关键问题：

（1）Pt和Ir稀缺性对PEM电解槽部署率有何影响？

（2）新型催化剂的活性、稳定性和材料成本指标应如何优化，该优化如何取决于电解槽的应用？作者说明了如何通过PEM电解槽衍生的H₂需求来合理化催化剂材料稀缺性问题。

作者进一步讨论了PEM催化剂的多样化，特别是通过利用替代贵金属或非贵金属，如何在降低资本成本的同时降低材料稀缺的风险。

然后，作者应用H₂(LCOH)分析的平准化成本，在不同的PEM电解槽操作制度下，为新型催化剂（例如非贵金属催化剂）建立成本驱动的性能指标。作者建议将该LCOH模型用作指导和评估未来催化剂开发的骨架。

此外，我们还分析了催化剂资本成本和催化剂活性在一系列操作条件（即容量系数、电价）下的平衡。本文提出的骨架是确定贵金属和非贵金属催化剂性能目标（即活性、稳定性、材料成本）的第一步，该目标是PEM电解槽运行条件的函数。

Evaluating the Case for Reduced Precious Metal Catalysts in Proton Exchange Membrane Electrolyzers. ACS Energy Lett., 2021, DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01869.

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01869.

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斯坦福大学ACS Energy Lett.：评估质子交换膜电解槽中的还原贵金属催化剂

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