碱性电解水制氢用隔膜和膜的研究发展综述

主要观点总结

文章介绍了水电解工艺的发展历史，以及膜技术在其中的应用。重点介绍了质子交换膜水电解槽（PEM WE）和碱性水电解系统的发展情况，以及膜技术改进面临的挑战。同时提到了关于水电解相关研究的出版物数量增长趋势，电极分离器（隔膜）对未来系统的影响，以及碱性电解技术和阴离子交换膜（AEM）在碱性溶液中的应用。最后讨论了分离器的设计策略和未来发展方向。

关键观点总结

关键观点1: 水电解工艺的发展历史及膜技术的应用

文章追溯了水电解工艺至少到20世纪20年代的发展历史，介绍了膜技术在这个过程中的角色，包括全氟化Nafion膜的商业化和阴离子交换膜（AEM）的应用。

关键观点2: 质子交换膜水电解槽（PEM WE）和碱性水电解系统的发展

文章讨论了PEM WE的优势和缺点，以及与碱性水电解系统的比较。提到了PEM WE能在更高的压差下工作，并达到更高的电流密度，从而减少了电解槽系统的占地面积。

关键观点3: 膜技术改进面临的挑战

文章指出了膜技术改进面临的挑战，包括高腐蚀性、酸性环境需要铂基催化剂和铱基催化剂，以及理想的电解质是阴离子交换膜（AEM）WE的使用。同时提到了AEM的稳定性问题以及碱性电解技术的其他方面挑战。

关键观点4: 水电解相关研究出版物数量的增长趋势

文章提到与水电解相关的出版物数量呈指数级增长，到2021年达到每年2500多篇。关于碱性系统催化剂研究的出版物数量增长更为强烈。

关键观点5: 电极分离器（隔膜）对未来系统的影响

文章强调了电极分离器（隔膜）对未来水电解系统的重要性，并讨论了不同类型隔膜的应用和发展趋势。

关键观点6: 碱性电解技术和阴离子交换膜（AEM）在碱性溶液中的应用

文章讨论了碱性电解技术和AEM的应用，包括使用不同浓度的KOH溶液对系统性能的影响和挑战。

关键观点7: 分离器的设计策略和未来发展方向

文章提出了未来分离器的设计策略，包括提高AEM的稳定性、使用新型材料等。同时指出未来的发展方向可能更加偏向于使用AEM的碱性电解系统。