近日,天津市人民政府正式公布了2024年度科学技术奖励决定。由邓意达教授、胡文彬教授等人完成的“非贵金属电解水制氢催化材料设计与作用机制”项目,荣获自然科学一等奖。该奖项是对团队在绿氢制取关键材料基础研究与技术应用方面取得重大突破的充分肯定。
发展绿色、高效的氢能制取技术,是我国实现“碳达峰、碳中和”战略目标的关键环节。电解水制氢技术能够高效耦合风能、太阳能等可再生能源,是解决间歇性电力消纳难题、生产“绿氢”的重要途径。然而,该技术的规模化应用长期面临核心瓶颈:阴/阳极反应高度依赖铂、铱等贵金属催化剂,其资源稀缺、成本高昂;而现有的非贵金属催化材料则在活性和稳定性方面难以满足工业化要求。
针对这一世界性难题,团队系统开展了非贵金属催化材料的缺陷工程与界面工程设计、催化机制解析、一体式电极开发等创新性研究,实现了低功耗、长寿命电解水制氢系统的示范应用。项目突破了电极材料的宏量制备技术,开发了平米级膜电极;自主设计的新型电解槽装置,耗电量和制氢成本与商业器件相比分别下降28%和23%;构建了具有完全自主知识产权的电解水制氢系统。
此次荣获天津市自然科学一等奖,标志着团队在新能源材料与氢能技术领域的研究得到了学界与社会的高度认可。团队将继续面向国家重大战略需求,深化基础研究,推动技术迭代,为保障国家能源安全、实现“双碳”目标贡献“天大”力量。