水电解制氢用商业化阴离子交换膜发展现状

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在全球碳中和的战略背景下,全球主要经济体陆续提出氢能发展规划与目标,将氢能的发展上升至战略高度。通过可再生能源电解水制取绿色、低碳氢气获得了前所未有的全球共识。新一代阴离子交换膜水电解(AEMWE)制氢技术是基于阴离子交换膜(AEM)开发的新一代制氢技术,兼具低成本的材料体系和灵活的动态响应特性,有望在未来实现大规模应用。AEMWE制氢技术近年来受到了国内外广泛的关注,并临近商业化应用。本文围绕AEMWE制氢技术的关键材料——阴离子交换膜开展论述,介绍了代表性商业化膜材料的结构特点和理化特性,讨论了以AEM为核心的膜电极组件(MEA)制备工艺研究进展。本文重点分析讨论了多种商业化AEM在水电解制氢过程中的性能表现,分析了水电解制氢过程中膜电极性能的影响因素,并结合长时间运行稳定性评估了多种商业化AEM的应用潜力。最后从产业化推广的角度,文章总结了关键AEM材料在电解水制氢领域应用所面临的技术难题,提出了可能的发展方向,期望为AEMWE制氢技术的发展提供借鉴和参考。
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