中央大學團隊研發中溫高效製氫核心材料 助能源轉型
氫能在能源轉型、淨零碳排扮演關鍵要角,中央大學研究團隊在質子傳導型固態氧化物電解(P-SOEL)核心材料與微結構開發上取得突破,研製出較低溫下高效運作、兼具穩定與耐用的電極與電解質材料,並建立能讓反應更順暢的多孔結構,降低製氫所需電力。
國科會今天舉辦研究成果記者會,國立中央大學氫能研究中心主任曾重仁研究團隊,在國科會補助下,成功研發中溫高效製氫核心材料。國科會工程處處長洪樂文表示,曾重仁研究團隊在製氫技術上重大突破,這項進展關乎製氫效率與未來應用可行性,對台灣來說非常重要。
曾重仁說明,團隊以鋇鈰鋯釔氧化物(BCZY)製作多孔中介層,並優化煆燒條件,以獲得良好的孔隙度,就像在兩個零件之間鋪了一層「會透氣、抓得更牢的海綿墊」,既讓氣體流動,也讓接觸更緊密,因此更容易產生反應,效率自然提高,接續把粉末細化,並用雷射進行微細加工,使化學反應更快、阻力更小。
曾重仁指出,這樣做出的單電解池在650°C、1.6伏特(V)的條件下,能達到每平方公分5568毫安培的高電流密度,相較傳統需高於800°C才有的表現,以較低溫的方式就能做到,不僅節能,壽命也更長。
在空氣電極方面,團隊採用鐠鋇鍶鈷鐵氧化物(PBSCF)材料,曾重仁說明,在600°C仍具良好導電與適當孔隙,有利於氣體通行,熱脹冷縮幅度也小,較不易產生應力與裂紋。透過界面工程的調整,PBSCF與BCZY間的貼合度與匹配性更佳,如同接縫處「磨到最服貼」,能提升反應效率與延長電解器壽命。
此外,研究團隊用多種材料分析方法驗證晶體結構、界面形貌與導電行為,確認電解器在中溫條件下仍能長期穩定運作,維持高活性且高效率,為中溫P-SOEL系統奠定關鍵材料與介面基礎,也為產氫電解器未來商品化與在地化提供實質支撐。
曾重仁表示,未來團隊將持續強化材料穩定性與製程研究,並與產業界緊密合作,將實驗室技術轉化為適合量產的製程,在實際場域落地。