本項目聚焦于陰離子交換膜水電解（AEMWE）技術(shù)的優(yōu)化與商業(yè)化應(yīng)用，旨在開發(fā)高效、穩(wěn)定的用于AEMWE陽極氧析出反應(yīng)（OER）的非貴金屬催化劑，降低綠氫制取成本。項目采用電沉積法與水熱法制備Ni、Fe等多金屬摻雜催化劑，構(gòu)建具有非晶/晶體界面的高性能電極材料。同時結(jié)合COMSOL軟件開展流道結(jié)構(gòu)與熱力學(xué)建模優(yōu)化，提升膜電極系統(tǒng)的模擬精度與能效評估能力。通過工藝優(yōu)化與模擬指導(dǎo)，選出性能最優(yōu)催化劑，為AEMWE技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用提供理論支撐與技術(shù)路徑，助力氫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

本項目以降低綠氫生產(chǎn)成本和提升技術(shù)競爭力為核心目標(biāo)，圍繞AEMWE技術(shù)開展高性能非貴金屬催化劑的開發(fā)與優(yōu)化。通過電沉積法與水熱法制備多金屬摻雜催化劑，提升其活性與穩(wěn)定性，降低材料與運行成本。同時，構(gòu)建高精度仿真模擬模型，優(yōu)化電解槽結(jié)構(gòu)與操作參數(shù)，減少實驗試錯，提升效率。結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研與現(xiàn)有模型分析，識別AEMWE系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題，明確性能提升方向，力求在實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性與安全性的基礎(chǔ)上，推動綠氫技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。

（1）采用電沉積法制備NiFeAg_0.2550mA·cm^-2下過電勢為243mV，具有較高活性。100mA·cm^-2電流密度下穩(wěn)定運行100h，具有良好的穩(wěn)定性。SEM測試中，其具有良好的表面形貌。

（2）采用水熱法制備NiFeS_1.550mA·cm^-2下過電勢為193mV，活性較高。100mA·cm^-2電流密度下穩(wěn)定運行100h，具有良好的穩(wěn)定性。SEM測試中，其具有良好的表面形貌。

（3）通過對六種流道穩(wěn)態(tài)極化性能的比較，發(fā)現(xiàn)兩種蛇形流道與交指流道極化性能較好，通過分析流道中流速與壓強分布，發(fā)現(xiàn)蛇形流道，葉柵形流道與葉脈流道對于氣泡排出的效果最好。