蔚山科学技术大学的研究团队近期开发出一种创新方法，通过在电解槽关键组件上喷涂常见的聚四氟乙烯涂层，将氢气生产效率提升了约40%。这项研究为优化水电解制氢过程提供了一种简便且可扩展的解决方案，相关成果已发表于《先进科学》期刊并获选封面文章。

该研究由蔚山科学技术大学能源与化学工程学院的柳正基教授与李东宇教授共同领导。团队通过在质子交换膜水电解槽的多孔传输层表面喷涂聚四氟乙烯(商业名称为特氟龙)，有效解决了反应过程中氢气气泡在催化剂表面附着、阻碍反应进行的问题。这种涂层使得生成的氢气气泡能够迅速脱离，保持催化剂活性位点的有效接触面积，从而提升电解效率。

研究采用了一种特定的设计：仅对PTL的上半部分进行涂覆，而下半部分保持原状。这样既能确保水向催化剂层的顺畅供应，又能促进氢气气泡从涂覆的疏水表面高效排出。实验结果显示，采用涂覆PTL的电解池，其电流密度比未处理组提高了40%，表明产氢速率显著增加;同时，因气泡积聚导致的电压上升现象也明显减弱。

柳正基教授对此表示：“虽然人们普遍认为提高PTL的亲水性可以改善供水和效率，但我们的研究结果表明，疏水性PTFE涂层实际上可以增强氢气去除和整体性能。” 李东宇教授补充道：“特氟龙是一种广为人知且广泛应用的材料，因此这种方法易于实施。由于现有的电解系统保持不变，应用这种涂层也十分简便。”

该涂层工艺简便，仅需喷涂后进行热处理，无需复杂的纳米加工。团队已成功在面积达225平方厘米的大尺寸PTL上验证了该技术的可行性，展示了其规模化生产的潜力。研究人员指出，除了水电解制氢，该方法也有望应用于燃料电池、金属空气电池等其他涉及气体析出的电化学系统，为相关领域的技术改进提供了新思路。

更多信息： 作者：Yunseok Kang 等人，标题：《用于水电解槽气体管理的各向异性润湿多孔传输层》，发表于：《先进科学》(2025)。期刊信息： 先进科学