ISE 제76회 연례 회의 – 전기화학 및 협력의 발전

Obtain your билета now. This ISE 76th Annual Meeting offers accessible demonstrations that translate electrochemistry advances into practical practice. Expect concise data, sound judgments, and a straightforward performance narrative you can apply in your lab or team.

The program foregrounds advances in anode technologies and stacks optimization, with cross-border teams from Germanys and Israelis sharing methods. april sessions spotlight new materials, scalable electrolytes, and the interplay between traditional Teutonic approaches and modern, collaborative research–all with a practical focus for real-world deployment.

Sessions map the land 그리고 citys where electrochemistry informs manufacturing and energy storage. Among the speakers, abraham leads a panel on standardization, while prayers punctuate the opening with a note of unity. The lines between academia and industry blur as teams align on shared metrics and transparent data.

Competition drives faster translation from bench to pilot lines, while technologies for safe, scalable practice help teams implement results. The conference emphasizes доступ to modular test-beds, coherent documentation, and reproducible results across sites, ensuring researchers can validate findings across multiple citys and institutions.

Prepare a collaboration plan: identify partners, set milestones, and align on data sharing. By the end of the meeting, attendees will have concrete steps to integrate new technologies into existing workflows, bridging concepts from interface to field and turning insights from ISE into measurable impact.

Catalyst and electrode material selection for PEM and alkaline electrolyzers under dynamic load

Recommendation for dynamic load operation: For PEM electrolyzers, select IrO2-based anodes on carbon-supported films with Pt-based cathodes, optimized for transient currents. For alkaline systems, deploy Ni-Fe catalysts on corrosion-resistant films attached to Ni foam, with PTFE binder to maintain durability. Establish contact with institutions in spain and other countries to compare data and verify under real-field loads, and pursue direct collaboration with researchers from pylypenko groups to validate performance across multiple setups.

Design principles密 focus on interface stability and rapid current response. Use a gradient catalyst loading to preserve contact between the catalyst layer and the diffusion layer, and apply a thin, robust film to suppress delamination during fast transients. Employ tip-enhanced characterization to map active sites at the catalyst–film interface during step changes in current and to guide iterative improvements.

In PEM stacks, prioritize anode materials that resist dissolution under oxidizing conditions while delivering acceptable OER activity. Anode options include IrO2 on Ti with a protective oxide film, paired with a high-surface-area Pt/C cathode. Keep the ionomer distribution uniform to maintain proton transport and minimize contact resistance. For dynamic events, tune the membrane-electrode assembly (MEA) architecture to reduce local overpotentials at the start of each ramp, and calibrate gas-management channels to avoid local flooding that can mask true activity.

In alkaline stacks, favor Ni-Fe oxide/hydroxide catalysts anchored on Ni substrates with a carbon-free film to minimize carbon-related corrosion. Use a PTFE-containing binder to sustain mechanical integrity under cycling. Fe doping and minor Co additions can raise OER kinetics while preserving stability under fluctuating currents. For such configurations, verify catalyst–support cohesion with photography-grade surface imaging and in-situ spectroscopy to track dissolution and phase changes during dynamic tests. Data from universitatät Pylypenko collaborators show repeatable improvements when the film is tuned for strong electrical contact and low interfacial resistance, and when starting from a clean, well-defined interface rather than a mixed, aged surface.

Testing protocol should include dynamic load steps that mimic events reported by researchers in dklb and bünting teams. Run current ramps from 0.1 to 2 A/cm2 with controlled dwell times, and monitor ECSA loss, HER/OER overpotentials, and film integrity. Use a controlled atmosphere to keep the anode and cathode films clean, and record surface changes with photography–grade imaging to document failure modes. Collect data directly from cells and store it with a consistent картой-based labeling scheme so researchers can trace measurements back to starting conditions and electrode histories.

Operational guidance for researchers and engineers includes: (1) verify contact quality between catalyst, film, and diffusion layer before each run; (2) implement a modular electrode design that allows rapid swap of catalysts in response to requested test matrices; (3) plan collaboration events that connect laboratories across countries. The approach yields more robust electrode materials for dynamic loads and accelerates translation to pilot facilities and commercial units. In Spain, ongoing demonstrations at museums and museums-like venues (музея) offer hands-on evaluations of electrode modules under real-world cycling and help align design decisions with field requirements.

Developing high-activity, low-loading catalysts to cut electrolyzer costs

Target Ir loading ≤0.2 mg Ir cm^-2 in PEM electrolyzers and push NiFe-based catalysts to sub-mg per cm^2 in alkaline cells, while delivering ≥1 A cm^-2 at 1.8 V using ultrathin film shells on conductive cores. This combination reduces catalyst expenses without sacrificing performance.

• Strategy: use ultrathin active-film catalysts on highly porous, conductive supports. Aim for film thickness in the 2–5 nm range to maximize active surface area per unit mass while ensuring robust adhesion and minimal resistance losses.
• Strategy: adopt core–shell or single-atom catalyst concepts to maximize atoms per mass and boost mass activity. Pair a highly active shell with a durable core (for example, IrO2-on-FeNi or CoP on conductive carbon) to preserve intrinsic activity at reduced loading.
• Strategy: engineer the metal–support interface to boost utilization. Doping the carbon support (N, S, or P) and tuning interfacial strength improves charge transfer and mitigates catalyst dissolution, helping achieve equal or better stability at lower metal content.
• Strategy: accelerate characterization and feedback. Implement in-situ/operando characterization (XAS, Raman, FTIR) to monitor oxidation states, surface species, and degradation pathways; use those insights to guide iterative optimization across film thickness, particle size, and support texture. Include a focused set of metrics: mass activity, specific activity, and degradation rate per 1000 hours of operation.

To translate lab success into stacks, align experiment plans with a clear cost model. For example, track catalyst cost per kW, capitalized by installation time and replacement cycles, and quantify hidden costs such as support corrosion and transport losses. The dklb framework can guide regression analyses that link loading, activity, and stability under realistic operating spectra.

The approach benefits from collaboration across topics and forums. In workshops hosted in hok kaido, researchers discuss film deposition routes, whether to deploy spin coating, sputtering, or vapor deposition, and how to scale the installation from coin cells to pilot stacks. Members share experiment results and discuss best practices (лучшие) and lessons learned, including how to maintain performance with early-stage loading reductions.

Practitioner notes:

1. Experiment design: compare two catalyst families on identical supports, including film-based deposition, to isolate effects of loading and shell architecture.
2. Characterization cadence: run rapid, repeated tests (TOF, mass activity, and electrochemical surface area) with operando checks every 50–100 hours to catch early degradation signals.
3. Installation plan: pilot the most promising catalysts in a small alkaline module first, then migrate to a full stack, tracking cost per kW and energy efficiency at target current densities.
4. Community engagement: include forums and topics that discuss equipment access (доступ) and equal opportunity for early-career researchers, with regular talks led by a founder and several longtime members.

In the field, teams located in diverse settings use early experiments to refine the film architecture. A project in a land with multiple research sites, including a lab in hokkaido, reports that ultrathin films delivering high surface density maintain stability under load swings and corrosive environments. The installation workflow benefits from a clear protocol and hidden optimization opportunities revealed by Wenzel-roughness assessments and surface-area mapping, helping teams extract more activity from each gram of metal. When discussions turn to cost, the community emphasizes not only lowered loading but also smarter integration of catalysts into installations, including standardized interfaces and modular assembly that reduce times between testing and deployment. In this collaborative spirit, talk and outreach extend to diverse audiences, including church and Christian networks, who participate in ethics-focused forums to strengthen responsible innovation and supply-chain transparency.

Durability testing protocols for electrolyzer stacks during renewable intermittency

Recommendation: adopt a harmonized, 2,000-hour intermittent-duty protocol that mirrors renewable variability and enables cross-lab comparison. Run a repeating cycle with 12 h at high-load (70–90% of rated current) and 12 h at low-load (10–20%), plus 5–10 minute ramp transitions between states every 2–3 cycles. Keep the MEA stack temperature around 60°C and stabilize inlet conditions to isolate aging effects. Record cell-level voltage, current, temperature, flow rates, and gas purity every 5–10 minutes, and perform electrochemical impedance spectroscopy at 1, 10, and 100 hours. Store results into a centralized database with dates and traceable identifiers. Target degradation: <3 mV per cell per 1,000 hours and impedance growth under 25% at 0.1 Hz over the duration. This approach reduces cross-lab variance, which supports reproducibility across teams, and provides daily insight into histories of aging, origin of failures, and the arch of advances in this field. To accelerate decision-making, teams can cook a baseline scenario and compare it with variants.

Test profile and evaluation metrics

Key metrics include voltage drift (mV per cell per 1,000 hours) and impedance growth tracked by EIS at 0.1 Hz. Maintain constant feed-water quality and inlet gas conditions to avoid confounding factors; monitor hydrogen crossover and mechanical wear indicators. Data cadence targets 5-minute intervals for core signals and scheduled EIS checks at 1, 10, and 100 hours. Apply Kalman filtering or similar smoothing to reduce sensor noise and flag outliers, with daily data validation. Document date-stamped snapshots and arch histories of failures to trace the origin of degradation. Incorporate plasmonics-informed aging indicators to broaden the insight, and provide oral updates to keep teams aligned; use welcomecard templates to onboard new participants.

Collaboration and knowledge sharing

iaam 및 여러 포럼과 협력하여 방법 및 벤치마크에 대한 의견을 일치시킨 다음, 마인츠(mainz)와 프랑크푸르트(frankfürt), 테헤란(teheran)과 팔레스타인(palestine), 이스라엘(israelis) 연구소에서 열리는 행사 날짜와 결과를 다룹니다. 투명한 기준선을 구축하기 위해 조리법, 측정 방법론 및 관찰 이력을 공유합니다. 도달 범위를 넓히기 위해 매일 요약 및 구두 브리핑을 게시하고, 오차 막대를 개선하기 위해 불확실성의 여파에 대해 논의합니다. iaam 플랫폼을 활용하여 데이터와 통찰력을 보관하여 개선의 기원과 협력 팀 간의 발전의 아치를 강화합니다. 이러한 개방적인 접근 방식은 보다 안정적인 내구성 평가를 지원하고 결과의 실질적인 적용을 가속화합니다.

연구실에서 파일럿으로 확장하는 방법: 시스템 설계 및 통합 팁

셀, 전해액, 센서 및 제어 장치를 위한 인터페이스를 표준화하는 모듈식 플러그 앤 플레이 시스템 아키텍처로 시작하십시오. 공통 데이터 모델과 공유 통신 프로토콜을 사용하여 프로세스 로직을 하드웨어 선택과 분리하십시오. 이 접근 방식은 실험실 시연에서 파일럿 실행으로의 전환 속도를 높이고 볼륨을 확장하거나 공급업체를 교체할 때 재작업을 줄입니다.

wolfgang과 johannes가 이끄는 연구실의 기록에 따르면 전해질 선택, 촉매 로딩, 흐름 구성이 스케일 업 동안 성능 향상에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있습니다. 전해질 화학을 촉매 표면에 맞추고, 조기 열화를 감지하기 위해 팁 강화 진단을 배치하고, 안정적인 작동 윈도우를 고정하는 것이 프로세스를 개념에서 실현으로 전환시키는 원동력입니다. 모범 사례집은 이러한 교훈을 여러 사이트에서 활용할 수 있도록 정리합니다. atanassov는 모듈성을 탐구합니다. только practical note.

명확한 KPI(몰당 에너지, 전극 활용률, 시스템 가용성)를 포함하는 교차 현장 테스트 계획을 구현합니다. 브라질과 노르웨이의 경우 공통 DC 버스와 표준화된 전해액 처리 방식을 사용하여 5–10L 및 30–60L 크기로 병렬 스키드를 실행합니다. 이렇게 하면 위험이 줄어들고 의사 결정 시점이 가속화됩니다. 건전한 데이터 거버넌스를 통해 추적 가능성을 보장합니다. 이 접근 방식은 확장 가능한 성능을 위한 확실한 경로를 제공합니다.

여행 물류는 디자인에 영향을 미칩니다. 9월에는 팀들이 여러 현장을 이동하며 호텔에서 유효성 검사 세션을 진행합니다. 전기화학 역사를 다룬 박물관 전시회는 온보딩 및 실습에 대한 정보를 제공하고, 단일하고 확장 가능한 스택은 팀 간 재사용을 탐색하며 비용 모델 및 용량 계획을 위한 건전한 기반을 제공합니다.

수소 정제, 압축 및 연료 전지 시스템용 저장 옵션

CO ≤ 2 ppm 및 노점 -40°C 이하로 99.999% H2를 제공하는 PSA 멤브레인 하이브리드 정화기를 선택하고, 2단 압축기와 함께 사용하여 350–700 bar에 도달하여 저장하십시오. 이 설정은 촉매 중독을 최소화하고 부하 변화에 따른 안정적인 연료 전지 성능을 지원합니다. 클라우즈탈과 스위스 기반 팀의 현재 데이터에 따르면 유량이 5~50 Nm3/h인 공급 장치에 대해 강력한 작동을 보여주는 반면, 황 화합물에 대한 전처리는 다운스트림 장치를 깨끗하게 유지합니다. 독일 헬름홀츠 연구진과 스위스의 파트너는 자동차 및 고정형 애플리케이션을 목표로 하는 공동 시연을 통해 기여합니다. 이 접근 방식은 소규모 캠퍼스에서 공항 및 산업 허브 인근의 더 넓은 캠퍼스 네트워크로 확장되어 파일럿 실행이 필요한 날짜 및 기간과 일치하고 프로젝트 내러티브에 축제 분위기를 더합니다.

정제 기술 및 성능 목표

PSA는 빠른 연마를 제공합니다 99.999% 순도, 낮은 ppm 범위에서 CO를 달성하고 단일 패스로 물, 황 화합물 및 탄화수소를 제거합니다. 진공 스윙 흡착은 공급 조성 변동 시 미량 불순물을 더욱 줄일 수 있으며, 선택적 고분자 또는 무기 막은 모듈식 연마를 제공하고 정상 상태 작동에 대한 에너지 수요를 낮춥니다. 대규모 또는 원격 사이트의 경우 극저온 증류는 고순도 요구 사항을 처리하지만 설치 공간과 자본 비용이 증가합니다. 목표 불순물 한도를 다음으로 설정하십시오. CO ≤ 2 ppm, CO2 ≤ 1 ppm, H2S ≤ 0.1 ppm 및 이슬점 이하 <-40°C> 서늘한 기후에서 응결을 방지하기 위해. 전처리 단계에서는 정제 공정 전에 황 성분과 탄화수소를 제거하여 연료 전지의 장기적인 촉매 보호를 보장해야 합니다. 실제로, Clausthal 근처 또는 스위스 파일럿 시설에서 작동하는 경우 특히 가혹한 공급물에서 부식을 방지하기 위해 전착 코팅된 구성 요소가 있는 소형 모듈식 전처리 스키드를 제공합니다.

압축 및 스토리지 통합

수소는 350bar (5,000psi) 또는 700bar (10,000psi)의 고압 복합 탱크에 저장되며, 350bar는 많은 고정식 및 경량 이동식 설정에 적합하고 700bar는 자동차 시스템에서 일반적입니다. 70L 700bar 탱크는 대략 2.5–3.0kg의 H2를 저장하는 반면, 동일한 탱크가 350bar에서 약 1.0–1.5kg을 저장하여 밀도 차이를 반영합니다. 대량의 요구 또는 고정 설비의 경우 필요한 시간당 전달량에 도달하기 위해 탱크 뱅크를 고려하고, 신속한 충전 및 안전한 환기에 중점을 둡니다. 금속 수소화물 및 화학 수소화물 옵션은 더 높은 중량 밀도로 더 낮은 압력 저장 기능을 제공하지만 시스템 무게가 더 무겁고 열 관리가 더 복잡합니다. 이러한 옵션은 낮은 듀티 사이클 또는 충전 주기가 드문 오프 그리드 허브에서 장기 보관에 매력적입니다. 통합 시스템의 경우, 열 교환 및 대기 손실을 고려하여 350bar까지 압축하는 데 약 4–7kWh/kg, 700bar까지 압축하는 데 8–12kWh/kg의 에너지 소비를 계획하십시오. 미시간 및 스위스 파트너가 제시한 프로젝트에 따르면 인라인 정제 전처리 및 스마트 제어를 포함한 모듈식 스토리지 트레인은 다양한 듀티 프로필에서 사이클링 안정성을 향상시킵니다. 클라우스탈 근처 또는 축제 연구 주간에 배포할 때는 다양한 공급 구성을 수용할 수 있도록 빠른 교체 연결이 가능한 유연한 스토리지 모듈을 예약하십시오.

물 전기 분해 프로젝트에 대한 기술 경제 및 환경 수명 주기 평가

파일럿 데이터 및 온라인 정보 피드와 병렬로 실행되는 모듈식 TEA-LCA 프레임워크로 시작합니다. 요람에서 게이트까지, 요람에서 무덤까지의 경계를 초기에 정의하고 공유 데이터 템플릿을 잠가 Aveiro 사이트 또는 다른 캠퍼스의 업데이트가 모든 시나리오에 전파되도록 합니다. 지역별 전기 믹스, 탄소 가격 및 정책 인센티브 하에서 PEM, 알칼라인 및 고체 산화물 변형을 비교하는 모델을 구축하고 재생 에너지 자원이 풍부한 단기 배포의 경우 2.50 USD/kg H2 미만의 목표 LCOH를 설정합니다.

TEA에서는 PEM의 경우 kW당 900–1,600 USD, 알칼리 시스템의 경우 kW당 700–1,300 USD 범위로 자본 지출(CAPEX)을 정량화하고, O&M 비용은 연간 CAPEX의 약 0.8–2.5%입니다. BOP(Balance-of-Plant), 수처리 및 대기 손실을 포함하고, 2–3의 학습률 후 CAPEX를 15–25% 줄이는 모델 학습 곡선을 포함합니다. 지역별 가격 예측 및 시간대별 요금을 사용하여 시간별 LCOH 프로필을 구축하여 전기를 주요 변수 입력으로 평가합니다. 투자자가 정책 지원 또는 기업 인수 계약의 영향을 볼 수 있도록 전기 가격, 할인율 및 스택 효율성에 대한 민감도를 보고합니다.

환경적 생애주기 평가는 원료 채취부터 폐기까지의 접근 방식을 따라야 하며, 상류 물질 추출, 제조, 설치, 운영, 유지보수 및 폐기 단계 재활용을 포착해야 합니다. 일관된 기능 단위(시스템 경계에서 제공되는 수소 1kg)를 사용하고 지구 온난화 지수(GWP), 용수 사용 강도 및 미립자 배출량을 핵심 지표로 보고합니다. 전기가 화석 탄소 집약도가 높은 그리드에서 공급되는 경우 공정의 탄소 발자국이 녹색 전기 시나리오에 비해 두 배로 늘어날 수 있습니다. 여러 지역 그리드와 계절별 재생 가능 에너지 조합에서 이러한 분할을 정량화합니다. 일일 운영 데이터를 주변 조건(온도, 습도 및 태양 복사량)에 연결하여 현장별 입력으로 생애주기 목록을 개선합니다.

통합 평가 프레임워크 및 실질적인 단계

1단계: 중간 규모 부지에서 현재 전기분해 하드웨어를 사용하여 "1기" 기준선을 설정하고 이를 분광-광전기화학 진단과 결합하여 실시간으로 효율 손실을 매핑합니다. 2단계: 기준선 그리드 혼합, 50/50 풍력-태양광 혼합, 100% 재생 에너지 시나리오를 포함한 3~5개의 시나리오를 실행한 다음 결과를 LCOH 및 GWP 범위로 변환합니다. 3단계: 보조 기술로 생물 촉매 및 공정 통합 옵션을 통합하여 증분 CAPEX 및 공동 생산 화학 물질에 대한 잠재적 시너지 효과를 평가합니다. 4단계: 시간 분해 지표(kW당 CAPEX, kg H2당 O&M, LCOH 및 CO2 강도)를 항공 현장 평가 및 일일 생산 프로필과 함께 제공하는 온라인 대시보드를 만듭니다.

유럽의 대학(예: Université)과 아베이루의 협업 노드와 같은 대학의 콘텐츠는 업데이트된 모듈 효율성 및 새로운 촉매제를 포함하여 기간별 특정 데이터를 모델에 제공해야 합니다. 건설된 인프라, 밤하늘 에너지 계획 및 창의적인 입지 선정에서 모범 사례를 포착하기 위해 Karl 및 Metzger 그룹을 포함한 여러 사이트의 이해 관계자로부터 입력을 받습니다. 비디오 기반 프레젠테이션과 온라인 정보 교환을 활용하여 의사 결정 주기를 가속화하고 개인 및 운영 일정에 맞춰 유지합니다. 받은 데이터, 발표된 결과 및 의사 결정 시점에 대한 시간 블록을 할당합니다.

데이터 품질이 중요합니다. 스택 효율성에서 촉매 분해율에 이르기까지 각 매개변수에 대한 측정 불확실성을 문서화하고, 몬테카를로 분석을 통해 이러한 불확실성을 전파하여 강력한 의사 결정 경계를 드러내십시오. 환경적 이점을 위해 현장 재생 에너지, 물 재활용 및 낮은 발자국 재료를 통해 탄소 집약도를 줄이는 데 중점을 두십시오. 결과를 보고할 때는 중간 지점 지표(예: GWP, 1차 에너지 수요)와 최종 지점 지표(예: 인간 건강 및 생태계 품질)를 모두 제시하여 이해 관계자가 결과를 구체적인 조치로 전환할 수 있도록 하십시오.

마지막으로, 프로세스가 참여적인지 확인하십시오. 정기적인(월별) 업데이트, 현장 팀과의 짧은 일일 스탠드업 미팅, 커뮤니티 및 투자자 대표를 포함한 다양한 그룹의 피드백을 통합하는 분기별 검토를 조직하여 TEA-LCA가 시장 요구 및 지속 가능성 약속과 일치하도록 유지합니다. 목표는 초기 연구에서 광범위한 청중이 이해하고 지원할 수 있는 측정 가능한 탄소 감축 및 비용 이점을 갖춘 구축된 운영 플랜트로 이어지는 투명한 데이터 기반 경로입니다.