绿色氢不再昂贵?新型“阴离子交换膜”有望使电解过程无需贵金属

2022-02-07 18:02     财联社

财联社(上海,编辑黄君芝)讯,众所周知,电解是降低绿色氢成本的关键。近期,一个韩国团队表示,他们在阴离子交换膜方面取得了巨大的突破,这种膜不仅比目前的质子交换技术便宜很多,而且性能提高了20%左右。

电解是将水分解成氢和氧的过程。而如果这一过程能由可再生能源驱动,它将成为生产绿色氢气的一个关键步骤。绿色氢燃料将在零排放的竞赛中发挥重要作用,它提供了高能量密度,使其在一些难以脱碳的活动中成为一个有吸引力的选择。

通常情况下,电解器使用质子交换膜(PEMs),其中电解质材料中的阳极和阴极被一层膜隔开,以允许带正电的氢离子通过,因为它们被阴极所吸引。在这里,它们与电子结合形成氢气,氢气被收集,而氧气则在阳极被释放。

据了解,其中的成本问题来自于材料:PEMs所要求的酸性环境通常需要昂贵的金属,如电极中的铂、钌或铱,以及分离器板中的钛。

因此,科学家们正在研究一种替代电解技术--阴离子交换膜(AEMs),其分离膜允许带负电荷的OH-离子通过。它们被吸引到阳极上,在那里它们结合形成氧分子和水分子,而氢原子则被吸引到阴极上以氢气的形式收集。

绿色氢不再昂贵?新型“阴离子交换膜”有望使电解过程无需贵金属

值得注意的是,AEMs可以在碱性条件下工作,因此它们不需要昂贵的贵金属,所涉及的材料要便宜大约3000倍。作为一项相对年轻的技术,AEMs在氢电解方面还没有取得商业成功,因为它们的性能没有那么好,也没有那么持久。

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