课题组负责人张树宇，智能机器人与先进制造创新学院副研究员，光伏科学与技术全国重点实验室成员，上海市照明协会国际交流委员会委员。承担中央军委科技委国防科技创新特区项目、国家自然科学基金委项目、科技部国家重点研发计划、上海市科委“科技创新行动计划”基础研究领域项目、上海市青年科技英才扬帆计划等课题与人才项目，授权发明专利9项，发表SCI论文60余篇，包括多篇封面论文、邀请论文和ESI 1%高被引论文。

       团队的研究方向为AEM电解水制氢催化剂电极的研发及量产技术。

项目介绍：大功率AEM电解水制氢技术

项目背景：

      氢能能够实现化工脱碳和绿电消纳，是推进新质生产力发展、助力双碳目标实现的重要抓手。可再生能源电解水制氢（即绿氢）是零碳排放的制氢手段，包括碱水制氢、PEM制氢、AEM制氢等方式。

      电解水制氢技术在向大功率、低能耗、低成本、高动态响应方向发展。在该趋势下，AEM制氢技术相较于传统的碱水制氢能有更高的功率密度和更快的动态响应，还能解决氧中氢安全问题；同时，AEM技术又能避免PEM技术中使用贵金属导致高成本的问题，是近两年快速发展的技术路线。

项目内容：

      课题组围绕工业级电流（超过1 A/cm²）工况条件，基于析氢析氧反应理论，自主设计了一整套面向大功率AEM电解水制氢的催化剂电极，并采用了一种区别于传统化学合成的制备方法实现了高活性与稳定性催化剂的制备。

        催化剂的制备采用了一套独创的合成方法，不使用高温高压、强酸强碱、以及有机溶剂，制备速度为分钟级，制备方法环保绿色、速度快、可放大；催化剂使用非贵金属，有效降低了成本。AEM电解槽直流能耗4.3 kWh/Nm³@1 A/cm²；在电流密度为1 A/cm²情况下连续工作2000小时，槽压增幅小于50 μV/h。目前已完成小试并进行中试测试。

      本项目成果于2022和2023年连续两年获中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖，并参展2024年中国国际工业博览会。相关技术已获专利授权。

项目总结：综上所述，课题组自主设计了面向大功率AEM电解水制氢的催化剂电极，且安全稳定、效率高、成本低。本项目具有合作转化需求，希望与有相关技术需求的企业或投资机构开展合作，开展产业化探索。