绿色氢是一种不使用化石燃料就能产生的清洁能源，最近受到了广泛关注，因为它有可能被用于促进碳中和。国内研究人员成功提高了可高效生产绿色氢和发电的整体化再生燃料电池的效率。
单元再生燃料电池提供氢生产和燃料电池模式。它们是环保、经济、独立的能源储存和发电设备，运行空间小。电解装置和燃料电池分开安装需要较大的空间。
当太阳能、风力等可再生能源产生的电量大于需求电量时，就会使用电解电池模式生产氢气来储存能量。当电力需求较高时，可采用燃料电池模式发电。
韩国科学技术研究院(KIST)表示，由氢燃料电池研究中心的朴铉世博士和材料建筑研究中心的金钟民博士领导的研究小组，和Yung-Eun教授领导的研究小组唱的首尔国立大学合作开发组件基于一本小说概念来克服问题引起的混合水和气体在一个双功能设备用于制氢和发电,这是成组的再生燃料电池。这有利于水和气的高效输送，并显著提高了设备的性能和往返效率。
研究人员正在研究为单体再生燃料电池开发的电极。(首席研究员金钟民(左)、林雅妍(右))资料来源:韩国科学技术研究院(KIST)
为了在电解池模式下高效产氢，水必须在短时间内从电极到达催化剂层。产生的氢气和氧气也应尽快排出。当设备在与燃料电池相反模式的条件下运行时，产生的氢和氧必须尽快进入，产生的水应尽快排出。因此，当输入材料可以重复高效循环，水、氢、氧可以高效排出的情况下，该单元装置可以与一般的电解装置或燃料电池相同的效率运行
朴博士带领的研究小组分析了在交替电解电池和燃料电池模式下，单元化装置效率下降的原因。研究小组将问题归结于反复输入和排放水和气体，这可能导致残留的水和气体滞留在设备内。研究人员假设，需要一个亲水电极来促进水的运输，需要一个疏水电极来有效地进行气相反应来解决这个问题。电极的表面首先经过亲水性处理，然后在其表面涂上一层微图案化塑料层，从而制备出既具有亲水性又具有疏水性的电极。
这有利于水和气的顺利运输。气体的抽放速率(从显形电极表面选择性抽放)可提高18倍。在燃料电池模式下，将新研制的元件用于组装装置，其性能可提高4倍。使用这种方法生产氢气的效率是使用常规组件生产氢气效率的两倍。此外，改进后的性能(就制氢和发电而言)在160小时以上得到了验证。
Park博士说:“这是第一次两亲性电极在燃料电池发电模式和电解绿色制氢模式下都表现出稳定和高性能，被用于制造单元再生燃料电池。”预计开发的设备也可以用于制造各种其他设备，如电化学二氧化碳还原和氮还原设备，气体和液体同时进入设备。”
