ISE 76. Yıllık Toplantısı – Elektrokimya ve İşbirliğinde Gelişmeler

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 ve 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

Yöntemler ve kıyas noktaları üzerinde uyum sağlamak için iaam ve çeşitli forumlarla koordinasyon sağlayın, ardından Mainz (mainz) ve Frankfurt (frankfürt) etkinliklerinde, ayrıca Tahran (teheran) ve Filistin (palestine) ile İsrailli (israelis) laboratuvarlarında tarihleri ve sonuçları ele alın. Şeffaf bir temel oluşturmak için yemek tariflerini, ölçüm metodolojilerini ve gözlem geçmişlerini paylaşın. Erişimi genişletmek için günlük özetler ve sözlü brifingler yayınlayın, hata paylarını iyileştirmek için belirsizliklerin sonuçlarını tartışın. Verileri ve içgörüleri arşivlemek, iyileştirmelerin kökenini ve işbirliği yapan ekipler arasındaki ilerlemelerin yayını güçlendirmek için iaam platformlarından yararlanın. Bu açık yaklaşım, daha güvenilir dayanıklılık değerlendirmelerini destekler ve bulguların uygulamaya geçirilmesini hızlandırır.

Lab'den pilote ölçeklenmenin yolları: sistem tasarımı ve entegrasyon ipuçları

Hücreler, elektrolitler, sensörler ve kontroller için arayüzleri standartlaştıran modüler, tak ve çalıştır sistem mimarisiyle başlayın. Süreç mantığını donanım seçimlerinden ayırmak için ortak bir veri modeli ve paylaşılan bir iletişim protokolü kullanın. Bu yaklaşım, laboratuvar gösterimlerinden pilot çalışmalara geçişi hızlandırır ve hacimleri ölçeklendirirken veya satıcıları değiştirirken yeniden çalışmayı azaltır.

wolfgang ve johannes'in liderliğindeki laboratuvarlardan gelen geçmişler, elektrolit seçimi, katalizör yüklemesi ve akış konfigürasyonunun ölçeklendirme sırasında artan performansı nasıl etkilediğini göstermektedir. Elektrolit kimyasının katalizör yüzeyleriyle eşleştirilmesi, bozulmayı erken tespit etmek için uç geliştirmeli tanılamanın kullanılması ve kararlı çalışma aralıklarının kilitlenmesi, sürecin kavramdan uygulamaya dönüşümünü yönlendirir. En iyi uygulamalar kitabı, bu dersleri siteler arası kullanım için yakalar. atanassov modülerliği araştırıyor; только pratik not.

Açık KPI'larla (mol başına enerji, elektrot kullanımı ve sistem kullanılabilirliği) çapraz saha test planı uygulayın. Brezilya ve Norveç için, ortak bir DC barası ve standartlaştırılmış elektrolit işleme ile 5–10 L ve 30–60 L boyutlarında paralel kızaklar çalıştırın. Bu, riski azaltır ve karar noktalarını hızlandırır; sağlam veri yönetimi, izlenebilirliği sağlar. Bu yaklaşım, ölçeklenebilir performansa giden sağlam bir yol sunar.

Seyahat lojistiği tasarımda rol oynar: eylülde ekipler farklı yerler arasında seyahat eder ve otel tabanlı doğrulama oturumları düzenler. Elektrokimyasal geçmişlere dair bir müze sergisi, işe alım ve uygulamaya katkıda bulunur ve tek, ölçeklenebilir bir yığın, ekipler arasında yeniden kullanımı araştırır ve maliyet modelleri ve kapasite planlaması için sağlam bir temel sunar.

Yakıt hücresi sistemleri için hidrojen saflaştırma, sıkıştırma ve depolama seçenekleri

CO ≤ 2 ppm ve çiğlenme noktası -40°C'nin altında olan ,999 H2 sağlayan bir PSA membran hibrit arıtıcı seçin ve depolama için 350–700 bara ulaşmak üzere bunu iki aşamalı bir kompresörle eşleştirin. Bu kurulum, katalizör zehirlenmesini en aza indirir ve yük değişiklikleri boyunca kararlı yakıt hücresi performansını destekler. clausthal ve isviçre merkezli ekiplerden elde edilen mevcut veriler, 5 ila 50 Nm3/saat arasındaki beslemeler için sağlam bir çalışma gösterirken, kükürt bileşikleri için ön işlem, aşağı akış ünitelerini temiz tutar. almanya merkezli helmholtz araştırmacıları ve isviçre'deki ortakları, otomotiv ve sabit uygulamaları hedefleyen ortak gösteriler aracılığıyla katkıda bulunuyor; yaklaşım, küçük kampüslerden havaalanları ve sanayi merkezleri yakınlarındaki daha geniş kampüs ağlarına ölçekleniyor, pilot çalışmaların gerekli olduğu tarih ve dönemlerle uyum sağlıyor ve proje anlatımına şenlikli bir ritim katıyor.

Arıtma teknolojileri ve performans hedefleri

PSA hızlı parlatma sunar 99.999% tek geçişte düşük ppm aralığında CO elde etmek ve suyu, kükürt bileşiklerini ve hidrokarbonları gidermek için saflık. Vakum Salınımlı Adsorpsiyon, besleme bileşimi dalgalandığında eser miktardaki safsızlıkları daha da azaltabilirken, seçici polimerik veya inorganik membranlar modüler parlatma sağlar ve kararlı durum çalışması için daha düşük enerji talebi sunar. Büyük ölçekli veya uzak sahalar için, kriyojenik damıtma yüksek saflık gereksinimlerini karşılar, ancak kapladığı alan ve sermaye maliyetleri artar. Hedef kirlilik sınırlarını şu şekilde ayarlayın CO ≤ 2 ppm, CO2 ≤ 1 ppm, H2S ≤ 0.1 ppm ve çiğlenme noktasının altında <-40°C> soğuk iklimlerde yoğuşmayı önlemek için. Ön işlem adımları, yakıt hücreleri için uzun vadeli katalizör koruması sağlayarak, saflaştırma hattından önce kükürt türlerini ve hidrokarbonları uzaklaştırmalıdır. Uygulamada, özellikle Clausthal yakınında veya İsviçre'deki pilot tesislerde çalışırken, sert beslemelerde korozyona dayanması için elektrodepozisyonla kaplanmış bileşenlere sahip küçük bir modüler ön işlem kızağı sağlayın.

Sıkıştırma ve depolama entegrasyonu

Hidrojeni 350 bar (5.000 psi) veya 700 bar (10.000 psi) yüksek basınçlı kompozit tanklarda depolayın; 350 bar birçok sabit ve hafif hizmet tipi mobil kurulum için uygunken, 700 bar otomotiv sistemlerinde yaygındır. 70 L 700 barlık bir tank yaklaşık 2,5–3,0 kg H2 depolarken, aynı tank 350 barda yaklaşık 1,0–1,5 kg tutar ve bu da yoğunluk farkını yansıtır. Büyük hacimli ihtiyaçlar veya sabit kurulumlar için, gerekli saatlik teslimatı elde etmek üzere bir tank grubu düşünün ve hızlı dolum ve güvenli havalandırmaya odaklanın. Metal hidrit ve kimyasal hidrit seçenekleri, daha yüksek gravimetrik yoğunlukla daha düşük basınçlı depolama sağlar, ancak daha ağır sistem ağırlığı ve daha karmaşık ısı yönetimi sunar; bu seçenekler, düşük görev döngülerinde veya dolum döngülerinin seyrek olduğu şebekeden bağımsız merkezlerde uzun süreli depolama için caziptir. Entegre sistemler için, sıkıştırma için enerji tüketimini 350 bar için 4–7 kWh/kg ve 700 bar için 8–12 kWh/kg civarında planlayın, ısı değişimi ve bekleme kayıplarını hesaba katın. Michigan ve İsviçreli ortaklar tarafından sunulan projeler, hat içi saflaştırma ön koşullandırması ve akıllı kontrol dahil olmak üzere modüler depolama trenlerinin, çeşitli görev profillerinde çevrim stabilitesini iyileştirdiğini göstermektedir. Clausthal yakınlarında veya şenlikli araştırma haftalarında konuşlandırırken, değişen besleme bileşimlerine uyum sağlamak için hızlı değiştirilebilir bağlantılara sahip esnek bir depolama modülü planlayın.

Su elektrolizi projeleri için tekno-ekonomik ve çevresel yaşam döngüsü değerlendirmeleri

Pilot verileri ve çevrimiçi bilgi akışlarıyla paralel çalışan modüler bir TEA-LCA çerçevesiyle başlayın. Beşikten kapıya ve beşikten mezara sınırlarını erkenden tanımlayın ve ortak bir veri şablonunu kilitleyin, böylece Aveiro sahalarındaki veya diğer kampüslerdeki güncellemeler tüm senaryolara yayılsın. Modeli, bölgesel elektrik karmaları, karbon fiyatları ve politika teşvikleri altında PEM, alkalin ve katı oksit varyantlarını karşılaştırmak için oluşturun ve yenilenebilir enerjinin bol olduğu yakın vadeli dağıtımlar için 2,50 USD/kg H2'nin altında bir hedef LCOH belirleyin.

TEA'da, PEM için 900–1.600 USD/kW ve alkali sistemler için 700–1.300 USD/kW aralığında sermaye harcamasını (CAPEX) ölçün; işletme ve bakım (O&M) maliyetleri ise yıllık CAPEX'in yaklaşık %0,8–2,5'i civarında olsun. Tesis dengelemesini (BOP), su ön işlemesini ve bekleme kayıplarını dahil edin ve CAPEX'i 2–3 öğrenme oranından sonra –25 oranında azaltan öğrenme eğrilerini modelleyin. Bölgesel fiyat tahminlerini ve kullanım zamanı tarifelerini kullanarak saatlik LCOH profilleri oluşturarak elektriği baskın değişken girdi olarak değerlendirin. Yatırımcıların politika desteğinin veya kurumsal alım anlaşmalarının etkisini görebilmesi için elektrik fiyatı, iskonto oranı ve yığın verimliliğine karşı duyarlılığı raporlayın.

Çevresel yaşam döngüsü değerlendirmesi, yukarı yönlü malzeme çıkarımı, üretim, kurulum, işletme, bakım ve kullanım ömrü sonu geri dönüşümünü yakalayan beşik-mezara yaklaşımını izlemelidir. Tutarlı bir fonksiyonel birim (sistem sınırında teslim edilen 1 kg hidrojen) kullanın ve küresel ısınma potansiyeli (GWP), su kullanım yoğunluğu ve partikül emisyonlarını temel göstergeler olarak raporlayın. Elektrik, yüksek fosil-karbon yoğunluğuna sahip şebekelerden sağlandığında, işlemin karbon ayak izi, yeşil elektrik senaryolarına kıyasla iki katına çıkabilir; bu ayrımı çoklu bölgesel şebekeler ve mevsimsel yenilenebilir enerji karışımları altında nicelendirin. Yaşam döngüsü envanterlerini sahaya özgü girdilerle iyileştirmek için günlük operasyon verilerini ortam koşullarına (sıcaklık, nem ve güneş ışınımı) bağlayın.

Entegre değerlendirme çerçevesi ve pratik adımlar

Adım 1: Orta ölçekli bir sahada mevcut elektroliz donanımını kullanarak bir “birinci dönem” baz çizgisi belirleyin ve gerçek zamanlı olarak verimlilik kayıplarını haritalamak için spektro-foto-elektrokimya teşhisleriyle eşleştirin. Adım 2: Bir baz şebeke karışımı, /50 rüzgar-güneş karışımı ve 0 yenilenebilir enerji senaryosu dahil olmak üzere üç ila beş senaryo çalıştırın, ardından sonuçları LCOH ve GWP aralıklarına çevirin. Adım 3: Biyo-kataliz ve proses entegrasyonu seçeneklerini yardımcı teknolojiler olarak dahil edin, artan CAPEX'lerini ve birlikte üretilen kimyasallar için potansiyel sinerjilerini değerlendirin. Adım 4: Zaman çözünürlüklü ölçümleri (kW başına CAPEX, kg H2 başına O&M, LCOH ve CO2 yoğunluğu) hava sahası değerlendirmeleri ve günlük üretim profilleriyle eşleştirilmiş bir çevrimiçi gösterge panosu oluşturun.

Avrupa'daki üniversiteler gibi üniversitelerden ve Aveiro'daki işbirliği düğümlerinden gelen içerik, güncellenmiş modül verimlilikleri ve yeni katalizörler dahil olmak üzere modele döneme özgü verilerle beslenmelidir. İnşa edilmiş altyapı, karanlık gökyüzü enerji planlaması ve yaratıcı yerleşimde en iyi uygulamaları yakalamak için Karl ve Metzger grupları da dahil olmak üzere birden fazla yerdeki paydaşlardan girdi ekleyin. Kişisel ve operasyonel zaman çizelgelerini sıkı tutarak karar döngülerini hızlandırmak için video tabanlı sunumları ve çevrimiçi bilgi alışverişlerini kullanın: alınan veriler, sunulan sonuçlar ve karar noktaları için zaman blokları ayırın.

Veri kalitesi önemlidir: Baca verimliliğinden katalizör bozulma oranlarına kadar her parametre için ölçüm belirsizliğini belgeleyin ve sağlam karar sınırlarını ortaya çıkarmak için bu belirsizlikleri Monte Carlo analizleri yoluyla yayın. Çevresel kazanımlar için, yerinde yenilenebilir enerji kaynakları, su geri dönüşümü ve düşük ayak izli malzemeler yoluyla azaltılmış karbon yoğunluğunu vurgulayın. Sonuçları raporlarken, hem orta nokta göstergelerini (örneğin, GWP, birincil enerji talebi) hem de bitiş noktası göstergelerini (örneğin, insan sağlığı ve ekosistem kalitesi) sunarak paydaşların bulguları somut eylemlere dönüştürebilmelerini sağlayın.

Son olarak, sürecin katılımcı olduğundan emin olun: periyodik (aylık) güncellemeler, saha ekipleriyle kısa günlük toplantılar ve topluluk ve yatırımcı temsilcileri de dahil olmak üzere çeşitli gruplardan geri bildirimleri içeren üç aylık incelemeler düzenleyin, böylece TEA-LCA piyasa ihtiyaçları ve sürdürülebilirlik taahhütleriyle uyumlu kalır. Amaç, başlangıç çalışmalarından inşa edilmiş, çalışan tesislere kadar geniş bir kitlenin anlayabileceği ve destekleyebileceği, ölçülebilir karbon azaltımları ve maliyet avantajları sağlayan şeffaf, veri odaklı bir yoldur.