（1）成果簡介
新能源作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是保障國家能源安全、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的支柱，以其清潔低碳屬性助力減少碳排放、守護(hù)生態(tài)環(huán)境，成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的核心支撐。電解水制氫是當(dāng)前生產(chǎn)綠氫（利用可再生能源制氫）的核心技術(shù)，其中堿性水電解（ALK）是目前工業(yè)化最成熟的技術(shù)方案。推動(dòng)綠氫從示范應(yīng)用走向工業(yè)替代，取決于制氫效率和穩(wěn)定性的提升與成本降低。催化電極作為電解槽的重要部件，其性能直接影響電解槽的電解效率、能耗水平、使用壽命、穩(wěn)定性以及產(chǎn)物純度等關(guān)鍵指標(biāo)。礦冶集團(tuán)北礦新材通過采用電極異質(zhì)結(jié)催化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高精度等離子噴涂軌跡控制和陽極新型活化等工藝，制備了高性能催化、高結(jié)合強(qiáng)度高穩(wěn)定鎳基電極，并實(shí)現(xiàn)了批產(chǎn)。該系列電極針對電解槽中陰極和陽極發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理不同的特點(diǎn)，通過不同制備技術(shù)為陰極和陽極生產(chǎn)定制化催化電極。陰極電極采用的催化材料具有免活化、耐反向電流、高催化活性、高使用壽命等特點(diǎn)；陽極電極通過新型活化后處理工藝，具有更高的催化活性和更低的雜質(zhì)元素殘留量。該電極系列能有效提高堿性電解槽對綠電工況的適應(yīng)性，提高制氫效率延長使用壽命，降低制氫能耗，節(jié)省制氫成本。
（2）主要性能指標(biāo)及適用條件范圍
該電極材料適用于傳統(tǒng)堿性電解槽與接入風(fēng)光綠電的新型堿性電解槽。在4000A/m2電流密度下，電解槽小室電壓可達(dá)到≤1.70V，能耗低至4.06kW·h/Nm3；穩(wěn)定性方面，該電極經(jīng)過1000次加速抗反向電流啟停測試后，催化性能衰減≤1%。
（3）成果應(yīng)用情況
已大量在電解槽龍頭企業(yè)的1000、2000Nm3/h大型堿性電解槽內(nèi)列裝應(yīng)用，有效解決了風(fēng)、光等可再生能源制備的“綠電”條件下，設(shè)備頻繁啟停，且電壓波動(dòng)大導(dǎo)致的工作可靠性和成本問題，產(chǎn)品性能方面達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
（4）成果展示
圖1 高性能鎳基催化材料微觀結(jié)構(gòu)
圖2 電極宏觀外形
圖3 應(yīng)用部位示意圖