碱性膜电解水制氢技术现状与展望

• 作者: 王培灿 万磊 徐子昂 许琴 王保国 1
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 制氢 催化剂 膜 电解 膜电极
• 年，卷（期）: 2022,（12）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 6161-6175
• 页数: 14页
• 分类号: TQ151
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211264

摘要

开发清洁高效的可再生能源是未来能源转型的必然趋势。氢能作为一种绿色无污染的能源载体，可通过电解水技术实现氢能与电能的高效转化，有望作为风力、光伏发电的重要调节手段。碱性膜电解水制氢能够提高电流密度，增加能量转化效率，优于碱性水溶液电解水制氢；与此同时，可采用铁、镍等非贵金属制备催化剂，克服质子交换膜电解水制氢使用贵金属催化剂带来的设备昂贵、资源受限问题。本文综述了碱性膜电解制氢技术发展现状，重点围绕自支撑催化电极、耐碱腐蚀离子膜、有序结构膜电极开展讨论，包括催化剂制备策略，耐碱离子膜发展现状，以及有序化膜电极的应用优势，阐释电化学工程中的传质与反应耦合原理。本文为进一步研究开发高性能电化学关键材料提供了指导思路，推动电解水制氢技术的发展。