Chem. Soc. Rev. 阴离子交换膜水电解槽和燃料电池

NavyLIu

2022-11-08

阴离子交换膜（AEM）水电解槽（AEMWE）和燃料电池（AEMFC）分别是以绿色氢（H₂）能源的形式实现可再生资源转化和利用的技术。相比传统的同类产品（如质子交换膜水电解槽/燃料电池和碱性水电解槽或燃料电池），AEM水电解槽和燃料电池的关键部件（膜、电催化剂、双极板等）成本更低、更快的反应动力学和更少的腐蚀问题使其更具发展优势。然而，对AEM设备的基本理解还存在局限性，特别是在关键部件、工作管理和运行监控方面，从而限制了电池性能的提高，并且进一步阻碍了AEM水电解槽和燃料电池的发展。因此，西安工业大学潘洪革、墨尔本皇家理工大学马天翼概述了AEMWE和AEMFC的基本原理、技术进步和未来前景。

本文要点：

1) 概述与AEMWE（氢气生产）和AEMFC（氢气利用）密切相关的绿色氢气技术的市场发展状况。

2) 从所有关键部件（如膜、离聚物、催化剂、气体扩散层、双极板和膜电极组件（MEA））的角度对AEMWE和AEMFC进行深入全面的分析。

3) 总结AEMWE和AEMFC工作管理的最新技术，包括电解质工程（电解质选择和供给）、水管理、气体和热量管理等。

4) 概述了监测AEMWE和AEMFC运行的进展，包括显微镜和光谱技术以及其他技术。

5) 提出了需要从科学和工程的角度进一步研究的关键方面，以加速AEMWE和AEMFC的发展部署。

参考文献：

Yang Yaxiong et.al Anion-exchange membrane water electrolyzers and fuel cells Chem. Soc. Rev. 2022

DOI: 10.1039/D2CS00038E

https://doi.org/10.1039/D2CS00038E