Kim loại giá rẻ giúp giảm mạnh chi phí sản xuất hydro
17/09/2026
Annie Nguyễn
Các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Năng lượng Hàn Quốc (KIER) đã phát triển một loại điện cực điện phân nước có thể sản xuất hydro hiệu quả hơn điện cực kim loại quý, với chi phí thấp hơn 99%.
Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Kang Kyung-soo và Tiến sĩ Lee Hyun-joon thuộc Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Hydro dẫn dắt đã thiết kế "điện cực cấu trúc dị thể" kết hợp oxit niken (thúc đẩy phân tách nước) và hợp kim niken-coban (thuận lợi cho phản ứng tạo hydro) trên cùng một bề mặt điện cực. Oxit niken tăng tốc bước phân tách nước chậm nhất trong điện phân kiềm, trong khi hợp kim niken-coban tăng cường phản ứng tạo hydro, cùng nâng cao tốc độ phản ứng tổng thể.
Điện cực mới chỉ cần 40% điện áp của điện cực bạch kim thương mại trong cùng điều kiện để tạo ra phản ứng tạo hydro. Đây là một trong những kết quả cao nhất trong số các điện cực kiềm phi kim quý được báo cáo trong 3 năm qua.
Nhóm nghiên cứu cũng đã xác nhận khả năng ứng dụng công nghiệp. Tế bào đơn vị đường kính 8,7 cm sử dụng điện cực này ghi nhận điện áp thấp hơn 11% so với điện cực niken không có xúc tác. Sau hơn 600 chu kỳ khởi động và dừng, độ bền không giảm, chứng minh khả năng vận hành ổn định khi kết nối với năng lượng tái tạo không ổn định.
Tiến sĩ Kang Kyung-soo, chủ nhiệm nghiên cứu, cho biết: "Nghiên cứu này cho thấy chúng ta có thể tạo ra điện cực điện phân kiềm đẳng cấp thế giới mà không cần kim loại quý đắt tiền. Việc nội địa hóa vật liệu cốt lõi sẽ góp phần giảm chi phí sản xuất hydro xanh."
Tiến sĩ Lee Hyun-joon cho biết thêm: "Chúng tôi đã mở rộng quy mô lên đường kính 40 cm và đang nghiên cứu để sản xuất hàng loạt diện tích lớn. Kế hoạch là mở rộng lên trên 5000 cm² để ứng dụng cho điện phân kiềm quy mô MW."
Nghiên cứu được tài trợ bởi Bộ Khoa học và ICT thông qua dự án Phòng thí nghiệm Trọng điểm Hydro Quốc gia, và đã được công bố trên tạp chí quốc tế Advanced Science.
Trong một diễn biến liên quan, nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Han Ji-hyung thuộc Nhóm Nghiên cứu Hội tụ SCI đã triển khai hệ thống điện phân nước biển mới, giải quyết vấn đề hình thành cặn gây suy giảm hiệu suất và gián đoạn quy trình. Hệ thống sử dụng hai điện cực: một điện cực sản xuất hydro trong khi cặn tích tụ, điện cực kia ngừng sản xuất hydro và dùng nước biển axit hóa để hòa tan cặn. Khi cặn tan hết, hai điện cực đổi vai trò. Thí nghiệm xác nhận rằng chỉ cần đổi vai trò mỗi 48 giờ là có thể lặp lại quá trình tạo cặn và loại bỏ hoàn toàn.
#Hydrogen #LowCostElectrode #KIER #GreenHydrogen #EnergyTransition
