日本立命館大學、岩崎電氣以及EYETECH等組成的研究團隊利用低成本的半導體成膜技術「霧化化學氣相沉積法(Mist CVD)」,開發了氧化錫(SnO2)與氧化銦(In2O3)金屬氧化物膜,且是全球首次將Mist CVD形成的金屬氧化膜應用於水電解隔離膜。此次開發的技術無須使用稀有金屬或貴金屬,藉此可望實現低成本且高效率之綠色氫氣製造。
在以電解水方式製氫的水電解設備方面,由於固體高分子型(PEM)水電解具有優異的製氫速度與高純度氫氣產出,因此相關實用化備受各界矚目。目前PEM裝置中所用的水電解隔離膜為了兼顧耐腐蝕性與導電性,一般採用鍍有鉑金屬的鈦製隔離膜,然而貴金屬的使用導致成本過高,成為量產化的障礙。針對此問題,研究團隊著眼於成本低廉的Mist CVD法,並參考應用於燃料電池隔離膜上的氧化錫與氧化銦鍍膜技術論文資料,嘗試將此技術延伸應用至水電解隔離膜。
研究中,立命館大學等透過Mist CVD法將氧化錫與氧化銦分別鍍膜於鈦基板上,並於模擬PEM水電解酸性環境的硫酸水溶液中進行電極性能測試。實驗結果顯示,氧化錫的接觸電阻達到了7.6 mΩ‧cm2,氧化銦則為6.4 mΩ・cm2,相當於金或鉑鍍層的性能,證明了此項技術在隔離膜低成本化、水電解低成本化的有用性。研究團隊表示:「利用Mist CVD法製成的金屬氧化膜展現了做為水電解構成材料所需的低電阻與高耐腐蝕性能」。今後將在此成果基礎上,持續致力於材料特性的進一步提升。