ISE 76e jaarlijkse bijeenkomst – Vooruitgang in elektrochemie en samenwerking

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 en 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

Coördineer met iaam en meerdere forums om methoden en benchmarks op elkaar af te stemmen, en behandel vervolgens datums en resultaten binnen evenementen in Mainz (mainz) en Frankfürt (frankfürt), evenals Teheran (teheran) en Palestina (palestine) en Israëlische (israelis) laboratoria. Deel cook sheets, meetmethodologieën en geschiedenissen van observaties om een transparante basislijn op te bouwen. Publiceer dagelijkse samenvattingen en mondelinge briefings om het bereik te vergroten, terwijl je de sillage van onzekerheden bespreekt om foutmarges te verfijnen. Maak gebruik van iaam-platforms om gegevens en inzichten te archiveren, waardoor de oorsprong van verbeteringen en de boog van vooruitgang tussen samenwerkende teams worden versterkt. Deze open aanpak ondersteunt betrouwbaardere duurzaamheidsbeoordelingen en versnelt de vertaling van bevindingen in de praktijk.

Routes om van lab naar pilot te schalen: tips voor systeemontwerp en integratie

Begin met een modulaire, plug-and-play systeemarchitectuur die interfaces voor cellen, elektrolyten, sensoren en besturingen standaardiseert. Gebruik een gemeenschappelijk datamodel en een gedeeld communicatieprotocol om proceslogica los te koppelen van hardwarekeuzes. Deze aanpak versnelt de overgang van labdemonstraties naar proefproducties en vermindert de herziening bij het opschalen van volumes of het wisselen van leveranciers.

Verslagen van laboratoria onder leiding van Wolfgang en Johannes laten zien hoe de selectie van elektrolyten, de katalysatorbelading en de flowconfiguratie de toenemende prestaties tijdens opschaling beïnvloeden. Het afstemmen van de elektrolytchemie op katalysatoroppervlakken, het inzetten van tip-enhanced diagnostics om degradatie vroegtijdig te detecteren en het vastleggen van stabiele operationele windows stimuleren de transformatie van het proces van concept naar praktijk. Een handboek met best practices legt deze lessen vast voor gebruik op verschillende locaties. Atanassov onderzoekt modulariteit; только practical note.

Implementeer een cross-site testplan met duidelijke KPI's: energie per mol, elektrodegebruik en systeembeschikbaarheid. Voor Brazilië en Noorwegen, voer parallelle skids uit in maten van 5–10 L en 30–60 L, met een gemeenschappelijke DC-bus en gestandaardiseerde elektrolytbehandeling. Dit vermindert risico's en versnelt beslismomenten; deugdelijk databeheer waarborgt de traceerbaarheid. Deze aanpak biedt een solide pad naar schaalbare prestaties.

Reislogistiek is een factor in het ontwerp: in september reizen teams tussen locaties en voeren hotelgebaseerde validatiesessies uit. Een museumtentoonstelling over elektrochemische geschiedenissen informeert over onboarding en praktijk, en een enkele, schaalbare stack onderzoekt hergebruik tussen teams en biedt een goede basis voor kostenmodellen en capaciteitsplanning.

Waterstofzuivering, compressie en opslagopties voor brandstofcelsystemen

Kies een PSA-membraan hybride zuiveraar die 99,999% H2 levert met CO ≤ 2 ppm en een dauwpunt onder -40°C, en koppel deze aan een tweetrapscompressor om 350–700 bar te bereiken voor opslag. Deze opstelling minimaliseert katalysatorvergiftiging en ondersteunt stabiele brandstofcelprestaties bij wisselende belastingen. Gegevens van teams uit Clausthal en Zwitserland tonen een robuuste werking voor toevoer van 5 tot 50 Nm3/h, terwijl voorbehandeling voor zwavelverbindingen de downstream units schoon houdt. Onderzoekers van Helmholtz in Duitsland en partners in Zwitserland leveren bijdragen via gezamenlijke demonstraties die gericht zijn op automotive en stationaire toepassingen; de aanpak schaalt van kleine campussen tot bredere campusnetwerken in de buurt van luchthavens en industriële centra, afgestemd op data en perioden waarin pilot runs vereist zijn, en voegt een feestelijke cadans toe aan het projectverhaal.

Zuiveringstechnologieën en prestatiedoelen

PSA biedt snelle polijsting aan 99.999% zuiverheid, het bereiken van CO in het lage ppm-bereik en het verwijderen van water, zwavelverbindingen en koolwaterstoffen in één doorgang. Vacuum Swing Adsorption kan sporen van onzuiverheden verder verminderen wanneer de toevoersamenstelling fluctueert, terwijl selectieve polymere of anorganische membranen modulaire polijsting bieden en de energievraag verlagen voor een stabiele werking. Voor grootschalige of afgelegen locaties behandelt cryogene destillatie hoge zuiverheidseisen, maar de voetafdruk en kapitaalkosten stijgen. Stel de beoogde onzuiverheidslimieten in op CO ≤ 2 ppm, CO2 ≤ 1 ppm, H2S ≤ 0.1 ppm, en een dauwpunt onder <-40°C> om condensatie in koelere klimaten te voorkomen. Voorbehandelingsstappen moeten zwavelverbindingen en koolwaterstoffen verwijderen vóór de zuiveringsinstallatie, waardoor de katalysator op lange termijn wordt beschermd voor de brandstofcellen. In de praktijk een kleine modulaire voorbehandelingsinstallatie leveren met elektroforetisch gecoate componenten om corrosie in agressieve voedingen te weerstaan, vooral bij gebruik in de buurt van Clausthal of in Zwitserse proeffaciliteiten.

Compressie- en opslagintegratie

Sla waterstof op in hogedruk composiettanks bij 350 bar (5.000 psi) of 700 bar (10.000 psi), waarbij 350 bar geschikt is voor veel stationaire en lichte mobiele opstellingen, en 700 bar gebruikelijk is in autosystemen. Een tank van 70 liter bij 700 bar slaat ongeveer 2,5-3,0 kg H2 op, terwijl dezelfde tank bij 350 bar ongeveer 1,0-1,5 kg bevat, wat het dichtheidsverschil weerspiegelt. Overweeg voor grote volumes of vaste installaties een bank van tanks om de vereiste levering per uur te bereiken, met de nadruk op snel vullen en veilig ontluchten. Metaalhydride- en chemische hydride-opties bieden opslag onder lagere druk met een hogere gravimetrische dichtheid, maar een zwaarder systeemgewicht en complexer warmtebeheer; deze opties zijn aantrekkelijk voor langdurige opslag bij lage bedrijfscycli of in off-grid hubs waar vulcycli weinig voorkomen. Plan voor geïntegreerde systemen energieverbruik voor compressie rond de 4-7 kWh/kg tot 350 bar en 8-12 kWh/kg tot 700 bar, rekening houdend met warmte-uitwisseling en standby-verliezen. Projecten gepresenteerd door partners uit Michigan en Zwitserland laten zien dat modulaire opslagtreinen, inclusief inline zuivering, voorconditionering en slimme besturing, de cyclusstabiliteit in diverse bedrijfsprofielen verbeteren. Plan bij implementatie in de buurt van Clausthal of in feestelijke onderzoekweken een flexibele opslagmodule met snelwisselverbindingen om verschillende toevoersamenstellingen te accommoderen.

Techno-economische en ecologische levenscyclusanalyses voor waterelektrolyseprojecten

Begin met een modulair TEA-LCA-framework dat parallel loopt met pilotdata en online informatiestromen. Definieer vroegtijdig cradle-to-gate- en cradle-to-grave-grenzen, en leg een gedeelde datasjabloon vast, zodat updates op Aveiro-locaties of andere campussen zich over alle scenario's verspreiden. Bouw het model om PEM-, alkalische en vaste-oxidevarianten te vergelijken onder regionale elektriciteitsmixen, koolstofprijzen en beleidsstimulansen, en stel een doel-LCOH onder 2,50 USD/kg H2 vast voor implementaties op korte termijn waar hernieuwbare energie in overvloed aanwezig is.

In TEA, kwantificeer kapitaaluitgaven (CAPEX) in de range van 900–1.600 USD per kW voor PEM en 700–1.300 USD per kW voor alkalische systemen, met O&M-kosten rond de 0,8–2,5% van CAPEX per jaar. Neem balance-of-plant (BOP), water voorbehandeling en standby-verliezen mee, en modelleer leercurves die CAPEX reduceren met 15–25% na 2–3 leersnelheden. Evalueer elektriciteit als de dominante variabele input, gebruik regionale prijsvoorspellingen en time-of-use tarieven om uurlijkse LCOH-profielen te bouwen. Rapporteer de gevoeligheid voor elektriciteitsprijs, discontovoet en stackrendement, zodat investeerders de impact van beleidsondersteuning of zakelijke afnameovereenkomsten kunnen zien.

Levenscyclusbeoordeling van het milieu moet een cradle-to-grave benadering volgen, waarbij de winning van upstream materiaal, productie, installatie, bediening, onderhoud en recycling aan het einde van de levensduur worden vastgelegd. Gebruik een consistente functionele eenheid – 1 kg waterstof geleverd aan de systeemgrens – en rapporteer het aardopwarmingsvermogen (GWP), de waterverbruiksintensiteit en deeltjesemissies als kernindicatoren. Wanneer elektriciteit wordt betrokken van netten met een hoge fossiele-koolstofintensiteit, kan de CO2-voetafdruk van het proces verdubbelen in vergelijking met scenario's met groene elektriciteit; kwantificeer deze splitsing onder meerdere regionale netten en seizoensgebonden hernieuwbare energiemixen. Koppel dagelijkse operationele gegevens aan omgevingsomstandigheden – temperatuur, vochtigheid en zonnestraling – om inventarissen van de levenscyclus te verfijnen met locatiespecifieke inputs.

Geïntegreerd evaluatiekader en praktische stappen

Stap 1: stel een "periode één" basislijn vast met behulp van de huidige elektrolysehardware op een middelgrote locatie en koppel deze aan spectro-foto-elektrochemische diagnostiek om efficiëntieverliezen in real-time in kaart te brengen. Stap 2: voer drie tot vijf scenario's uit, waaronder een basislijn netwerkmix, een 50/50 wind-zon mix en een 100% hernieuwbare energie scenario, en vertaal de resultaten vervolgens naar LCOH- en GWP-bereiken. Stap 3: integreer bio-katalyse en procesintegratie-opties als aanvullende technologieën, en beoordeel hun incrementele CAPEX en potentiële synergieën voor co-geproduceerde chemicaliën. Stap 4: creëer een online dashboard dat tijdopgeloste meetwaarden presenteert - CAPEX per kW, O&M per kg H2, LCOH en CO2-intensiteit - gekoppeld aan luchtfoto-locatiebeoordelingen en dagelijkse productieprofielen.

De inhoud van universiteiten, zoals université in Europa en samenwerkingsknooppunten in Aveiro, moet het model voeden met periodespecifieke gegevens, inclusief bijgewerkte module-efficiëntie en nieuwe katalysatoren. Neem input van belanghebbenden op meerdere locaties – waaronder de groepen Karl en Metzger – om best practices vast te leggen op het gebied van gebouwde infrastructuur, energieplanning in donkere hemel en creatieve plaatsing. Gebruik videopresentaties en online informatie-uitwisseling om de besluitvormingscycli te versnellen en de persoonlijke en operationele tijdlijnen strak te houden: wijs tijdblokken toe voor ontvangen gegevens, gepresenteerde resultaten en beslismomenten.

Datakwaliteit is belangrijk: documenteer de meetonzekerheid voor elke parameter, van stapelrendement tot katalysatorafbraaksnelheden, en propageer deze onzekerheden via Monte Carlo-analyses om robuuste beslissingsgrenzen te onthullen. Benadruk voor milieuwinst een verminderde koolstofintensiteit door middel van hernieuwbare energiebronnen ter plaatse, waterrecycling en materialen met een lage footprint. Presenteer bij het rapporteren van resultaten zowel mid-point indicatoren (bijv. GWP, primaire energievraag) als endpoint indicatoren (bijv. menselijke gezondheid en kwaliteit van het ecosysteem), zodat belanghebbenden de bevindingen kunnen vertalen naar concrete acties.

Zorg er ten slotte voor dat het proces participatief is: organiseer periodieke (maandelijkse) updates, korte dagelijkse stand-ups met de teams ter plaatse en driemaandelijkse evaluaties die feedback van diverse groepen bevatten – inclusief vertegenwoordigers van de gemeenschap en investeerders – zodat de TEA-LCA in overeenstemming blijft met de behoeften van de markt en de duurzaamheidsverplichtingen. Het doel is een transparante, datagestuurde route van initiële studies naar gebouwde, operationele installaties met meetbare koolstofreducties en kostenvoordelen die een breed publiek kan begrijpen en steunen.