As the energy transition progresses, the demand for green storage solutions is ever-increasing. Hydrogen storage is receiving increased interest and support due to its promising sustainability and flexibility. Proton-exchange, or polymer electrolyte, membrane (PEM) electrolyzers are a key technology supporting hydrogen storage systems. Reducing anodic catalysts costs by proposing alternatives to the standard and expensive rare-earth metal oxide catalysts are key to accelerating commercialization of PEM water electrolyzers. Yttrium ruthenate pyrochlore Y₂Ru₂O₇ (YRO) has stood out as promising alternative due to enhanced oxygen evolution reaction (OER) activity, high stability, and low onset overpotential in acidic PEM conditions. Obstacles remain, including low electrical conductivity. This work investigates YRO as a suitable OER catalyst for PEM water electrolysis. In assessing the catalyst suitability, the impacts of pre-calcination in sol-gel synthesis of YRO, mechanical post-processing of powders, and ink preparation on result quality and catalyst performance are unveiled via rotating disc electrode (RDE) characterization. Pre-calcination, grinding and milling, and lengthy and cooled sonication of inks contribute to improved results quality. A half-cell apparatus is developed and verified as a proof of concept for increased electrochemical characterization flexibility and improved representation of electrolyzer operational conditions. Test station membrane electrode assembly (MEA) characterization reveals undoped YRO undergoes severe and irreversible degradation as a single component catalyst in PEM electrolysis. Hydrogen crossover and low electrical conductivity are chief drivers for the high losses and degrading performance.

I den pågående energiomställningen ökar efterfrågan på energilagringslösningar för att stödja intermittent produktion av förnybar energi. Vätgaslagring får alltmer intresse och stöd på grund av dess lovande hållbarhet och flexibilitet. Protonutbytesmembran (PEM), eller polymerelektrolyt-membran, elektrolysörer är en nyckelteknologi som stöder vätgaslagringssystem. Att minska kostnaderna för anodkatalysatorer genom att föreslå alternativ till de vanliga och dyra katalysatorerna baserade på sällsynta jordartsmetaller är avgörande för att påskynda kommersialiseringen av PEM-vatten-elektrolysörer. Yttriumrutanatpyroklorid Y₂Ru₂O₇ (YRO) har visat sig vara ett lovande alternativ på grund av förbättrad syreutvecklingsreaktionsaktivitet (OER), hög stabilitet och låg tröskelöverspänning i sura PEM-förhållanden. Det finns fortfarande hinder, inklusive låg elektrisk ledningsförmåga. Detta arbete undersöker YRO som en lämplig OER-katalysator för PEM-vatten-elektrolys. Genom att bedöma katalysatorns lämplighet avslöjas effekterna av förkalcinering vid sol-gel-syntes av YRO, mekanisk efterbehandling av pulver och bläckberedning på resultatkvalitet och katalysatorprestanda via rotationselektrod (RDE)-karaktärisering. Förekalcinering, slipning och fräsning samt långvarig och kyld sonikering av bläcket bidrar till förbättrad resultatkvalitet. En halvcellsapparat utvecklas och verifieras som en konceptbevis för ökad elektrokemisk karaktäriseringsflexibilitet och förbättrad representation av elektrolysörens driftförhållanden. Karaktärisering av membranelektrodmontering (MEA) i en teststation avslöjar att odrat YRO genomgår allvarlig och irreversibel nedbrytning som en enskild komponentkatalysator i PEM-elektrolys. Vätgengenomsläpp och låg elektrisk ledningsförmåga är huvudsakliga faktorer som leder till de höga förlusterna och den försämrande prestandan.