研究人員發現一種獨特的塗層可以提升氫氣生產的效率。他們透露，常見的防粘塗層在水電解槽中的氫氣生產效率可提升 40%。研究團隊聲稱，他們的創新是將專門的塗層應用於關鍵元件，以防止氫氣氣泡附著，從而實現更順暢的氫氣釋放。
團隊透過簡單的噴塗聚四氟乙烯（PTFE），即廣為人知的 Teflon，於多孔傳輸層（PTL）上，達成了顯著的性能改善。PTL 是水電解槽中一個至關重要的組件，水電解槽通過使用電力分解水分子來產生氫氣。在運行過程中，氫氣會在電極的催化劑表面形成。然而，當氫氣氣泡粘附於催化劑上時，會阻礙活性位點，影響反應，導致效率下降，因為可接觸的催化劑表面面積減少。
為了解決這個問題，團隊將 PTL（幫助傳輸氫氣和水的組件）塗上 PTFE。該材料通常用於製作防粘廚具，透過簡單的噴塗方式應用。根據新聞稿，這種塗層能防止氫氣氣泡粘附於多孔結構，讓氣泡能輕易逃逸，保持反應運行順利。
研究團隊還指出，只塗覆 PTL 的上半部分，將下半部分保持未塗層。由於 PTL 也供應水分給催化劑，限制塗層於上部可以確保水流不受阻礙，同時有效驅逐氫氣氣泡。這種設計同時維持了水的供應和氫氣的去除。UNIST 能源與化學工程學院的 Jungki Ryu 教授表示，儘管一般認為增加 PTL 的親水性有助於提高水的供應和效率，但我們的研究顯示，疏水性 PTFE 塗層實際上可以增強氫氣去除和整體性能。
結果顯著，塗層 PTL 的電解槽相比未塗層電解槽的電流密度提高了 40%，顯示出更高的氫氣生產速率。此外，氫氣氣泡積聚通常會導致的電壓上升明顯減少，進一步提升了整體效率。研究團隊還指出，這種塗層過程簡單且可擴展，只需噴塗後進行熱處理，無需複雜的納米製造或繁瑣的生產步驟。
團隊成功在面積達 225 cm² 的大面積 PTL 上進行塗覆，證明其在現實應用中的可行性，相關細節已發表於《Advanced Science》。Teflon 是一種知名且普遍可得的材料，使這種方法便於採用。UNIST 能源與化學工程學院的 Lee 教授指出，由於現有的電解系統保持不變，應用此塗層非常簡單。
除了水電解外，這種方法還可能對涉及氣體演變的其他電化學系統，如燃料電池和金屬空氣電池，帶來益處。
