Smoltek

Koncernbolaget Smoltek Hydrogen har genomfört ett framgångsrikt långtidstest av bolagets nyutvecklade material för PEM-elektrolysörceller. Under 1000 timmars kontinuerlig drift vid 2 A/cm2 har man producerat vätgas med en katalysatorbelastning på endast 0,2 mg iridium/cm2 utan att någon nedbrytning av nanostrukturen i cellen har skett. Materialet utgör ett av lagren i en elektrolysörcell och tekniken syftar till att markant minska mängden iridium som används som katalysator för att producera vätgas.

- Vi har nu bevisat att våra nanofibrer, belagda med platina, skapar en stabil struktur i en anodelektrod i en PEM-elektrolysör. Vår konkurrensanalys visar att vi är ensamma om en fungerande lösning för anodsidans elektrod, som är både hållbar och skapar stor yta för iridiumkatalysatorerna. Det här utgör en viktig milstolpe för bolaget och för våra dialoger med samarbetspartners, säger Ellinor Ehrnberg, vd för Smoltek Hydrogen.

- Prestandamätningar på hela cellen visar att vi, med endast en tiondel av iridiummängden, har prestanda som är jämförbar med konventionella lösningar. Under de första 10 timmarna av testet går visserligen spänningen upp från 2,1 till 2,5 volt, för att därefter endast öka marginellt. Detta är inte onormalt för en sådan här process i labbmiljö och det är något vi kommer optimera i nästa steg tillsammans med kunder. Då kommer vi även optimera katalysatorns sammansättning, till exempel genom att använda olika typer av iridium och kanske även rutenium, säger Fabian Wenger, utvecklingschef på Smoltek Hydrogen.

- Det som varit mest ifrågasatt under utvecklingen av den här tekniken är hur vi skulle kunna skapa så pass heltäckande lager av platina att det kan skydda kolnanofibrerna mot korrosion. Nu, efter 1 000 timmars kontinuerlig drift vid 60°C, är fiberstrukturen intakt och vi konstaterar stolt att vi har löst den viktigaste frågan från både partners och konkurrenter: hur man skapar en stabil nanostruktur för ett extremt tunt iridiumlager, säger Ellinor Ehrnberg, vd för Smoltek Hydrogen.

Smoltek Hydrogens anodelektrod med intakt nanostruktur efter 1 000-timmars kontinuerlig drift vid 2 A/mc2 i extremt korrosiv miljö.

Stora framsteg på kort tid

Smoltek Hydrogen har på kort tid gjort stora framsteg på vägen mot att markant reducera mängden iridium i anodsidans elektrod i elektrolysörceller genom att använda nanofibrer som struktur för syrekatalysen i cellstacken. Under våren 2023 visade bolaget att den nyutvecklade materialtekniken med korrosionsskyddade nanofibrer kunde reducera mängden iridium med 80 procent jämfört med ett konventionellt material (0,5 mg iridium/cm2 jämfört med 2,5 mg iridium/cm2). Detta i ett inledande långtidstest med en tidig prototyp av cellmaterialet (Länk till förra årets pressmeddelande). 

- Genom etableringen av vårt eget utvecklings- och testlaboratorium, H2LAB, inklusive samarbeten med världsledande forskare och partners, har vi kunnat accelerera utvecklingen vilket har ökat prestandan för vårt cellmaterial till PEM-elektrolysörer, förklarar Ellinor Ehrnberg.

Smoltek Hydrogen har som målsättning att minska mängden iridium i elektrolysörcellen till högst 0,1 mg/cm2. Det är också vad som krävs för att inte global iridiumbrist ska hindra vätgasbranschen från att skala upp tillverkningen av PEM-elektrolysörer för storskalig produktion av fossilfri vätgas. Iridium är en mycket dyr och kritisk ädelmetall med begränsad tillgång. Idag kostar den ca 1,7 miljoner kronor/kg och prognostiseras kosta ca 8 miljoner kronor/kg år 2030. Därför är vätgasbranschen angelägen om att hitta ny teknik som kan lösa iridiumproblemet. 

Fakta om Smoltek Hydrogens cellmaterial

Smoltek Hydrogen utvecklar ett tredimensionellt nanofiberbaserat material som är avsett för anodsidans elektrod i elektrolysörceller. Materialet består av en belagd tunn porös titanskiva med nanofibrer, ett korrosionsskydd och iridiumkatalysatorpartiklar (ett nanoskikt av iridium). Materialet är ett av lagren i en elektrolysörcell. Vid tillverkning av elektrolysörer monteras ett stort antal elektrolysörceller till en cellstack, som är huvudelementet i elektrolysören då det är där elektrolysen sker och vätgas produceras.