日本研究人员开发聚苯基阴离子交换膜以实现绿色水电解制氢

新能源
2024-11-20 13:32

盖世汽车讯氢具有高能量密度和零碳排放的优势，被视为向碳中和转变的关键能源。传统制氢方法（如蒸汽甲烷重整）会释放二氧化碳，从而影响环境。作为更清洁的替代方法，电化学水分解法只产生氢和氧，但这种方法存在成本和效率问题，比如质子交换膜（PEM）电解器使用昂贵..

盖世汽车讯氢具有高能量密度和零碳排放的优势，被视为向碳中和转变的关键能源。传统制氢方法（如蒸汽甲烷重整）会释放二氧化碳，从而影响环境。作为更清洁的替代方法，电化学水分解法只产生氢和氧，但这种方法存在成本和效率问题，比如质子交换膜（PEM）电解器使用昂贵的铂族金属催化剂，而碱性水电解器（AWE）通常在较低的电流密度和效率下运行。

（图片来源：onlinelibrary.wiley.com）

阴离子交换膜水电解器（AEMWE）结合PEM和AWE的优点，使用低成本、非PGM催化剂，同时支持更高的电流密度和能量转换效率。然而，这种方法也面临技术挑战，尤其是在碱性条件下降解，影响其长期稳定性。AEM材料领域的进展，特别是那些具有增强型化学耐久性、导电性和机械强度的材料，对于克服这些挑战十分重要。

据外媒报道，为了解决这些问题，日本早稻田大学（Waseda University）和山梨大学（University of Yamanashi）的研究团队开发出具有耐用疏水成分的新型阴离子交换膜（AEM）。该膜可承受极端碱性条件，其中高氢氧离子（OH -）电导率是AEM水电解器（AEMWE）实现出色性能的必要条件。