近日，中国科学院上海硅酸盐研究所温兆银研究员带领的团队面向高温电解水蒸气制氢的应用方向，在高温质子导体材料的基础研究和电解水蒸气制氢系统开发方面取得了重要突破，研制的管式高温电解堆连续运行超过1万小时，相关材料体系的研究结果国内外尚未见公开报道。

随着我国能源结构的多元化调整、分布式供能和燃料电池汽车技术的突破，市场对氢气的需求将大幅增长，预计2030年全国需求将达3500万吨；采用可再生能源电解制取“绿氢”，是实现2060年“碳中和”目标的有效路径。高温质子导体材料是在含氢或含水蒸气气氛下具有质子导电性的一类稀土氧化物材料，以质子导体型电解池为核心的高温电解制氢系统具有制氢效率高，纯度高、无需分离后处理，规模灵活便于分布式部署等优势，批量化后的制氢成本可低至15元/kg以下，有望应用于加氢站等场所，具有显著的环境效益和经济价值，是目前氢能领域的研究热点方向之一。

经过多年研究积累，目前团队具备了从材料到器件的基础研究和工程化开发能力，建立了管式电解池的研制和测试平台，实验室小批量制备的电池衰减率可达0.4%/1000h（满足5年以上使用寿命），集成的多管电堆已稳定运行h以上，是目前该体系公开报道的最长运行纪录。目前，团队正在推进该项电解水蒸气系统耦合可再生能源制取“绿氢”的示范工程。

实验室小批量制备的管式电解池及其制氢稳定性测试

集成的kW级电解制氢样机及模块运行稳定性结果

上海硅酸盐所

Shanghai Institute of silicate

中国科学院上海硅酸盐研究所（简称上海硅酸盐所）渊源于1928年成立的国立中央研究院工程研究所，1953年更名为中国科学院冶金陶瓷研究所。1959年独立建所，定名为中国科学院硅酸盐化学与工学研究所，1984年改名为中国科学院上海硅酸盐研究所。经过九十多年的发展，上海硅酸盐所现已成为集材料前沿探索、高技术创新、应用发展研究为一体的无机非金属材料科研机构，形成了“基础研究—应用研究—工程化、产业化研究”有机结合的较为完备的科研体系。

科研机构包括高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室、中国科学院特种无机涂层重点实验室、中国科学院透明光功能无机材料重点实验室（人工晶体研究中心和透明陶瓷中心）、中国科学院无机功能材料与器件重点实验室（信息功能材料与器件研究中心）、中国科学院能量转换材料重点实验室（上海无机能源材料与电源工程技术研究中心）、结构陶瓷与复合材料工程研究中心、生物材料与组织工程研究中心、古陶瓷与工业陶瓷工程研究中心（古陶瓷科学研究国家文物局重点科研基地、古陶瓷多元信息提取技术及应用文化部重点实验室）、中试基地和无机材料分析测试中心。

学科方向是先进无机材料科学与工程，主要研究领域覆盖了高性能结构陶瓷、功能陶瓷、透明陶瓷、陶瓷基复合材料、人工晶体、无机涂层、能源材料、生物材料、古陶瓷以及先进无机材料性能检测与表征等，是国内该领域科学研究单位中门类最为齐全的研究所。

来源：中国科学院上海硅酸盐研究所

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文章来源：《硅酸盐通报》 网址: http://www.gsytb.cn/zonghexinwen/2021/0312/467.html

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