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，以及膜在水电解中的应用。文章讨论了传统碱性水电解系统的问题，以及质子交换膜（PEM）水电解槽和高腐蚀性、酸性环境的挑战。同时介绍了化学稳定的全氟化Nafion膜的商业化对水电解工艺发展的影响。文章还探讨了化学稳定的阴离子交换膜（AEM）水电解技术的优势，以及AEM的碱性稳定性问题。文章指出，随着AEM的稳定性和寿命的提高，未来的水电解系统可能会更加倾向于使用AEM。此外，文章还介绍了与水电解相关的科研进展和文献综述。

关键观点总结

关键观点1: 水电解工艺发展及膜的应用

文章追溯了水电解工艺的发展历史，介绍了膜在水电解中的应用。从20世纪60年代开始，化学稳定的全氟化Nafion膜的商业化推动了质子交换膜（PEM）水电解槽的发展。

关键观点2: PEM水电解槽的挑战

PEM水电解槽面临高腐蚀性、酸性环境的问题，需要铂基催化剂进行析氢反应和铱基催化剂进行析氧反应。此外，高电池电压会导致腐蚀和低能效，缩短电解槽系统的使用寿命。

关键观点3: AEM水电解技术的优势及挑战

AEM水电解技术使用薄的AEM作为隔膜，可以使用纯水或低碱性的进料溶液。这种技术可以使用多种非贵金属催化剂，并具有允许使用差压和低的电阻的优势。然而，AEM的碱性稳定性较低，需要进一步提高。

关键观点4: 文献综述和科研进展

文章提供了关于水电解和相关研究的文献综述，包括与碱性系统催化剂研究相关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AEM WE的研究方向。此外，文章还讨论了未来的水电解系统可能使用的KOH浓度范围，以及AEM的稳定性提高和性能改善。