在绿色制氢领域，水电解作为一项前景广阔的清洁能源技术，可将电能转化为氢气和氧气。其中，阴离子交换膜(AEM)水电解器因具备耐腐蚀性和轻量化设计优势而备受关注。然而，其商业化进程长期受“初始退化”问题困扰——在运行最初几小时内电压迅速升高，导致效率大幅降低，产生相同氢气输出需消耗更多能量。

近日，韩国蔚山国立科学技术大学(UNIST)能源化学工程学院的Youngkook Kwon教授及其研究团队取得重要突破。他们发现，与以往假设不同，水电解器早期性能下降主要源于阴极侧，超过90%的早期性能下降由阴极氢气析出处的铂(Pt)催化剂颗粒聚集引发，而这一聚集现象主要由阴极存在的水分导致。

为精准识别性能损失根源，研究团队摒弃传统的两电极测量方法(该方法易混淆电极问题，常将性能损失归咎于阳极)，转而采用团队自主研发的新颖三电极分析方法。通过针对性分析，研究团队证实，在干阴极条件下运行可有效缓解早期性能下降问题。

实验数据显示，实施干阴极操作后，在前40个小时内，电压升高幅度几乎减少一半，从约163mV降至96mV，这表明氢气生产可长期稳定进行。研究第一作者Tae-Hoon Kong解释，阳极侧多采用成熟的湿式操作条件，而阴极侧在干湿混合条件下运行，滞留水分会促进铂颗粒聚集，进而引发初期降解。

该研究成果已在线发表于《ACS Energy Letters》。Kwon教授强调，AEM水电解虽极具绿色制氢潜力，但早期性能快速下降严重阻碍其商业化。此次研究表明，简单的操作调整，如采用干阴极条件，即可显著增强系统长期稳定性，为商业部署提供可行路径。此外，这一创新分析方法还可广泛应用于电极材料开发、耐久性评估和电极设计优化，为电化学能源技术进步贡献广泛力量。

更多信息： Tae-Hoon Kong 等人，《阴极是阴离子交换膜水电解槽初期降解的关键因素》，ACS Energy Letters (2025)。