Udvikling af elektrodemateriale, der forbedrer effektiviteten af ​​saltholdighedsgradientenergi

Dr. Jeong Nam-Jo fra Korea Institute of Energy Research (KIER), Marine Energy Convergence and Integration Research Team udviklede synteseteknologier til et elektrodemateriale, der direkte kan syntetisere molybdændisulfid-tynde film på elektrodestrømkollektoroverfladen for at bidrage til at forbedre effektiviteten og den økonomiske gennemførlighed af saltgradientenergiproduktion ved hjælp af omvendt elektrodialyse. Forskningsresultatet blev offentliggjort i Anvendt overfladevidenskab , verdens førende autoritet inden for overfladevidenskab.

Omvendt elektrodialyse (RED) er princippet om at producere elektricitet ved hjælp af det elektriske potentiale, der opstår, når ioner mellem havvand og ferskvand adskilles og bevæger sig gennem ionbyttermembranen i stakken. Denne teknologi forfølges aktivt verden over som en blå energiteknologi med høj udnyttelse og lav variabilitet i elproduktionen.

Ved omvendt elektrodialyse, elektrodekatalysatoren tjener til at generere elektricitet ved at aktivere ladningstransport gennem en elektrokemisk reaktion. Imidlertid, da de fleste metoder bruger dyre materialer som platin, det er nødvendigt at udvikle en vedvarende teknologi for at sikre økonomisk gennemførlighed og i stand til at syntetisere billige elektrodematerialer i industriel skala.

For at overkomme dette, forskerholdet har haft held med at udvikle teknologien til direkte at syntetisere en meget aktiv og også billig molybdændisulfid tynd film som de vigtigste katalytiske aktive steder på overfladen af ​​en strømaftager uanset dens stoffer (metal og kulstof) og strukturelle morfologier (en- dimensionelle, todimensionelle, eller tredimensionelle), som hjælper med at forbedre den elektrokemiske aktivitet af elektrodekatalysatoren.

I den konventionelle syntesemetode, den komplicerede og mere ujævne struktur af en strømaftager resulterer i den uensartede belægning af elektrodekatalysatorer. Dette fører til lavere og ustabil katalytisk aktivitet, forårsager et fald i ydeevne samt et stort fald i den brugte precursor. På den anden side, det lykkedes for forskerholdet at realisere en synteseanordning, der er i stand til at opretholde ensartet koncentrationsfordeling på alle overflader af substrater med selvfordampning afhængigt af tilførselsmængden af ​​precursor i reaktoren. Derfor, det var muligt at opnå en meget ensartet belægning og samtidig minimere tabet af brugt precursor, hvilket resulterer i den højeste elektrodeydelse.

Ud over, da denne teknologi er i stand til syntese af store arealer, det kan anvendes på forskellige forskningsfelter udover saltholdighedsgradientkraftproduktion, og forventes at yde et stort bidrag til deres kommercialisering.

Dr. Jeong sagde "Med denne synteseteknologi, det er muligt at erstatte elektrodematerialer inden for vandbehandling, som har en høj grad af importafhængighed og er dyr, så det vil bidrage til udviklingen af ​​lokaliserende materialer og komponenter inden for beslægtede områder. Også, denne teknologi viser, at KIER er en verdensførende forskningsgruppe for saltholdighedsgradientteknologi."