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PEM水電解制氫已步入商業(yè)化早期,，制約技術(shù)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸在于膜電極選用被少數(shù)廠家壟斷的質(zhì)子交換膜電解水，陰,、陽(yáng)極催化劑材料需采用貴金屬以及電解能耗仍然偏高,。解決上述難題是PEM水電解制氫技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與推廣的關(guān)鍵。為此發(fā)展新型水電解技術(shù)成為新趨勢(shì),，基于融合堿性水電解和PEM水電解各自?xún)?yōu)勢(shì)的研究思路,，采用堿性固體電解質(zhì)替代PEM的堿性固體陰離子交換膜（AEM）水電解制氫技術(shù)成為新方向。另外選用聚芳醚酮和聚砜等廉價(jià)材料制備無(wú)氟質(zhì)子交換膜電解水,，也是質(zhì)子交換膜電解水的發(fā)展趨勢(shì),。所開(kāi)發(fā)的催化劑及相關(guān)器件的性能與工業(yè)應(yīng)用之間仍存在一定的差距。廣東太陽(yáng)能電解水哪家好膜電極中析氫,、析氧電催化劑對(duì)整個(gè)水電解...

吸附氧化機(jī)理(AEM)和晶格氧反應(yīng)機(jī)理(LOM)是在酸性介質(zhì)中被認(rèn)為較合理的兩種機(jī)理,。催化劑通過(guò)哪一機(jī)理發(fā)生催化反應(yīng),選擇單位點(diǎn)還是雙位點(diǎn)途徑和材料本身的電子結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系,結(jié)晶度好的氧化物幾乎沒(méi)有缺陷，傾向于采用AEM,，在單個(gè)活性金屬位點(diǎn)上通過(guò)*OOH中間體，即所謂的酸堿途徑,，或者在兩個(gè)相鄰的金屬位點(diǎn)上,，通過(guò)*O中間體，即O-O直接耦合途徑.而在具有豐富氧空位的無(wú)定形金屬氧化物和一些具有高金屬氧共價(jià)的鈣鈦礦中,，晶格氧機(jī)理發(fā)生在遭受水親核攻擊的單個(gè)活性氧位點(diǎn)或通過(guò)兩個(gè)相鄰反應(yīng)晶格氧原子的直接耦合,，產(chǎn)生的氧空位將被水分子或大量氧原子補(bǔ)充，同時(shí)由此產(chǎn)生的不飽和金屬位點(diǎn)更容易溶解,帶來(lái)催化劑穩(wěn)定性...

在技術(shù)層面,，電解水制氫主要分為AWE,、PEM水電解，固體聚合物陰離子交換膜（AEM）水電解,、固體氧化物（SOE）水電解,。其中，AWE是較早工業(yè)化的水電解技術(shù),，已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),，較為成熟；PEM電解水技術(shù)近年來(lái)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速,，SOE水電解技術(shù)處于初步示范階段,，而AEM水電解研究剛起步,。從時(shí)間尺度上看，AWE技術(shù)在解決近期可再生能源的消納方面易于快速部署和應(yīng)用,；但從技術(shù)角度看,，PEM電解水技術(shù)的電流密度高、電解槽體積小,、運(yùn)行靈活,、利于快速變載，與風(fēng)電,、光伏（發(fā)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性較大）具有良好的匹配性,。隨著PEM電解槽的推廣應(yīng)用，其成本有望快速下降,，必然是未來(lái)5~10a的發(fā)展趨勢(shì),。SOE、AEM...

通過(guò)O中間體,，即O-O直接耦合途徑.而在具有豐富氧空位的無(wú)定形金屬氧化物和一些具有高金屬氧共價(jià)的鈣鈦礦中,，晶格氧機(jī)理發(fā)生在遭受水親核攻擊的單個(gè)活性氧位點(diǎn)或通過(guò)兩個(gè)相鄰反應(yīng)晶格氧原子的直接耦合，產(chǎn)生的氧空位將被水分子或大量氧原子補(bǔ)充,，同時(shí)由此產(chǎn)生的不飽和金屬位點(diǎn)更容易溶解,帶來(lái)催化劑穩(wěn)定性問(wèn)題,。吸附氧化機(jī)理(AEM)和晶格氧反應(yīng)機(jī)理(LOM)是在酸性介質(zhì)中被認(rèn)為較合理的兩種機(jī)理。催化劑通過(guò)哪一機(jī)理發(fā)生催化反應(yīng),選擇單位點(diǎn)還是雙位點(diǎn)途徑和材料本身的電子結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系,結(jié)晶度好的氧化物幾乎沒(méi)有缺陷,，傾向于采用AEM,，在單個(gè)活性金屬位點(diǎn)上通過(guò)*OOH中間體，即所謂的酸堿途徑,，或者在兩個(gè)相鄰的金屬位點(diǎn)...

在技術(shù)層面,，電解水制氫主要分為AWE、PEM水電解,，固體聚合物陰離子交換膜（AEM）水電解,、固體氧化物（SOE）水電解,。其中,，AWE是較早工業(yè)化的水電解技術(shù),，已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),，較為成熟,；PEM電解水技術(shù)近年來(lái)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速,，SOE水電解技術(shù)處于初步示范階段,，而AEM水電解研究剛起步,。從時(shí)間尺度上看,，AWE技術(shù)在解決近期可再生能源的消納方面易于快速部署和應(yīng)用,；但從技術(shù)角度看，PEM電解水技術(shù)的電流密度高、電解槽體積小,、運(yùn)行靈活,、利于快速變載，與風(fēng)電,、光伏（發(fā)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性較大）具有良好的匹配性,。隨著PEM電解槽的推廣應(yīng)用，其成本有望快速下降,，必然是未來(lái)5~10a的發(fā)展趨勢(shì),。SOE、AEM...

質(zhì)子交換膜水電解器(PEMWE)技術(shù)在可再生能源的電催化制氫方面受到關(guān)注,。它具有立即響應(yīng),、更高的質(zhì)子電導(dǎo)率、更低的歐姆損耗和氣體交叉率的優(yōu)點(diǎn),。借助創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法和先進(jìn)的表征技術(shù),，在揭示酸性介質(zhì)中動(dòng)態(tài)OER的復(fù)雜性和開(kāi)發(fā)高效穩(wěn)定的電催化劑方面取得了重要成果。本綜述重點(diǎn)介紹了在酸性介質(zhì)中開(kāi)發(fā)OER電催化劑的反應(yīng)和降解機(jī)制以及較新進(jìn)展,。此外,，還在設(shè)備層面討論了PEM水電解的進(jìn)展。然而,，所開(kāi)發(fā)的催化劑及相關(guān)裝置的性能與工業(yè)應(yīng)用仍有一定差距?，F(xiàn)階段，氫氣主要用作工業(yè)原料,，但在發(fā)電,、供熱、交通燃料等領(lǐng)域有巨大發(fā)展?jié)摿?。山東Fumatech電解水價(jià)格在技術(shù)層面,，電解水制氫技術(shù)可分為堿性電解水制氫(ALK)、...

隨著日益增長(zhǎng)的低碳減排需求,，氫的綠色制取技術(shù)受到普遍重視，利用可再生能源進(jìn)行電解水制氫是目前眾多氫氣來(lái)源方案中碳排放較低的工藝,。本文梳理了氫能需求和規(guī)劃的進(jìn)展,、電解水制氫的示范項(xiàng)目情況，重點(diǎn)分析了電解水制氫技術(shù),，涵蓋技術(shù)分類(lèi)、堿水制氫應(yīng)用,、質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫。研究認(rèn)為,，提升電催化劑活性,、提高膜電極中催化劑的利用率、改善雙極板表面處理工藝,、優(yōu)化電解槽結(jié)構(gòu)，有助于提高PEM電解槽的性能并降低設(shè)備成本,；PEM電解水制氫技術(shù)的運(yùn)行電流密度高,、能耗低,、產(chǎn)氫壓力高,，適應(yīng)可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性特征、易于與可再生能源消納相結(jié)合,，是電解水制氫的適宜方案。結(jié)合氫儲(chǔ)運(yùn)與電解制氫的技術(shù)特征研判,、我國(guó)輸氫需...

堿性水電解制氫電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用,。陰極,、陽(yáng)極主要由金屬合金組成，如Ni-Mo合金等,，分解水產(chǎn)生氫氣和氧氣,。工業(yè)上堿性水電解槽的電解液通常采用KOH溶液,，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%~30%,，電解槽操作溫度70~80℃，工作電流密度約0.25A/cm2,，產(chǎn)生氣體壓力0.1~3.0MPa，總體效率62%~82%,。堿性水電解制氫技術(shù)成熟,，投資、運(yùn)行成本低,，但存在堿液流失,、腐蝕、能耗高等問(wèn)題,。水電解槽制氫設(shè)備開(kāi)發(fā)是國(guó)內(nèi)外堿性水電解制氫研究熱點(diǎn),。可再生能源加速發(fā)展使得大規(guī)模消納可再生能源成為突出問(wèn)題,。全氟磺酸樹(shù)脂具有強(qiáng)酸性，全氟羧酸樹(shù)脂具有弱酸性,，更能夠適應(yīng)氯堿工業(yè)中的堿性環(huán)境,。航天電解水制取...

我國(guó)將氫能作為戰(zhàn)略能源技術(shù),，給予持續(xù)的政策支持，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。在政策,、資金等多因素疊加催化下,，近幾年國(guó)內(nèi)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施,、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)與裝備得到發(fā)展，形成長(zhǎng)三角,、珠三角,、京津冀等氫能產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)區(qū)域。水電解制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣,，分別從電解槽陽(yáng)極和陰極析出。根據(jù)電解槽隔膜材料的不同,，通常將水電解制氫分為堿性水電解（AE）、質(zhì)子交換膜電解水電解水（PEM）水電解以及高溫固體氧化物水電解（SOEC）,。目前SOEC制氫技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)階段,。氫能的利用需要從制氫開(kāi)始,，由于氫氣在自然界極少以單質(zhì)形式存在，需要通過(guò)工業(yè)過(guò)程制取,。河北全氟磺酸電解水裝置陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)電勢(shì)與陰極反應(yīng)過(guò)電勢(shì)的...

在市場(chǎng)化進(jìn)程方面，堿水電解（AWE）作為較為成熟的電解技術(shù)占據(jù)著主導(dǎo)地位,，尤其是一些大型項(xiàng)目的應(yīng)用,。AWE采用氫氧化鉀（KOH）水溶液為電解質(zhì)，以石棉為隔膜,，分離水產(chǎn)生氫氣和氧氣,，效率通常在70%~80%。一方面,，AWE在堿性條件下可使用非貴金屬電催化劑（如Ni,、CO、Mn等），因而電解槽中的催化劑造價(jià)較低,，但產(chǎn)氣中含堿液,、水蒸氣等,，需經(jīng)輔助設(shè)備除去,；另一方面，AWE難以快速啟動(dòng)或變載,、無(wú)法快速調(diào)節(jié)制氫的速度,，因而與可再生能源發(fā)電的適配性較差。下游應(yīng)用方面,，質(zhì)子交換膜電解水可普遍應(yīng)用于燃料電池、電解水,、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域。河北AEM電解水制備過(guò)去5年電解槽成本已下降了40%,，但是投資和運(yùn)行成本高仍...

質(zhì)子交換膜（PEM）在氫燃料電池,、電解水制氫氣等領(lǐng)域中所交換的陽(yáng)離子為質(zhì)子,，又被稱(chēng)為離子膜。質(zhì)子交換膜處于有機(jī)氟化工產(chǎn)業(yè)鏈末端,，其上游是有機(jī)氟化工的單體材料，下游是基于質(zhì)子交換膜的氯堿工業(yè),、燃料電池、電解水,、儲(chǔ)能電池等應(yīng)用領(lǐng)域。目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的均為全氟質(zhì)子交換膜,，質(zhì)子交換膜使用的是全氟磺酸樹(shù)脂，離子膜使用全氟磺酸樹(shù)脂,、全氟羧酸樹(shù)脂的復(fù)合膜,。全氟磺酸樹(shù)脂具有強(qiáng)酸性，全氟羧酸樹(shù)脂具有弱酸性,，更能夠適應(yīng)氯堿工業(yè)中的堿性環(huán)境。盡管目前全氟磺酸PEM應(yīng)用較普遍,，但仍存在成本較高、尺寸穩(wěn)定性較差,、溫度升高會(huì)降低質(zhì)子傳導(dǎo)性的缺點(diǎn),。質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池中心部件，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命,。江蘇堿性電...

隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量不斷上升,、比例不斷增加、可再生能源電力價(jià)格不斷下降,；同時(shí),，結(jié)合碳稅、碳交易等利好政策,，水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性將明顯提高,；而且，利用可再生能源電力的水電解制氫具備幾乎碳零排放的優(yōu)勢(shì),，因此在各種制氫方式中,，水電解制氫的占比將大幅提升，成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手?，F(xiàn)階段,，CO2捕集、封存技術(shù)（CCS）和CO2捕集,、利用,、封存技術(shù)（CCUS）因成本過(guò)高，暫時(shí)不具備經(jīng)濟(jì)性,。而為了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo),，未來(lái)以化石能源制氫的方式勢(shì)必要受到限制或部分被清潔制氫方式取代,。目前，全世界的氫產(chǎn)量約為70mt,，主要消費(fèi)方向以石油煉制,、化工原料為主。廣東凈水器電解水膜現(xiàn)階段,，氫氣主要...

現(xiàn)階段,，氫氣主要用作工業(yè)原料，但在發(fā)電,、供熱,、交通燃料等領(lǐng)域有巨大發(fā)展?jié)摿ΑｋS著可再生能源發(fā)電比例和規(guī)模不斷提升,，間歇性電力“削峰填谷”的儲(chǔ)能作用將得到普遍體現(xiàn),。目前，全世界的氫產(chǎn)量約為70Ｍｔ,，主要消費(fèi)方向以石油煉制,、化工原料為主。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院發(fā)布的數(shù)據(jù),，當(dāng)單位制氫的碳排放（CO2）不高于4.9ｋｇ/ｋｇ時(shí),，制備的氫氣才是清潔的煤制氫的碳排放強(qiáng)度接近風(fēng)電、水電制氫的20倍,，天然氣制氫的碳排放強(qiáng)度也很高,，兩種方式制氫的碳排放均遠(yuǎn)超清潔制氫的碳排放標(biāo)準(zhǔn)；而以可再生資源發(fā)電,，進(jìn)行水電解制氫則能夠滿(mǎn)足清潔氫氣的碳排放標(biāo)準(zhǔn),。需要強(qiáng)調(diào)的是,，采用水電解制氫時(shí),，只有利用可再生能源電力制取的氫氣才滿(mǎn)...

與堿性水電解制氫相比，PEM水電解制氫工作電流密度更高（?1A/cm2）,，總體效率更高（74%~87%）,，氫氣體積分?jǐn)?shù)更高（>99.99%），產(chǎn)氣壓力更高（3~4MPa）,，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度更快,，能適應(yīng)可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性，被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的水電解制氫技術(shù),。目前PEM水電解制氫技術(shù)已在加氫站現(xiàn)場(chǎng)制氫,、風(fēng)電等可再生能源電解水制氫、儲(chǔ)能等領(lǐng)域得到示范應(yīng)用并逐步推廣,。過(guò)去5年電解槽成本已下降了40%,，但是投資和運(yùn)行成本高仍然是PEM水電解制氫亟待解決的主要問(wèn)題,，這與目前析氧、析氫電催化劑只能選用貴金屬材料密切相關(guān),。為此降低催化劑與電解槽的材料成本,，特別是陰、陽(yáng)極電催化劑的貴金屬載量,，提高電解槽的效率...

現(xiàn)階段,，CO2捕集、封存技術(shù)（CCS）和CO2捕集,、利用,、封存技術(shù)（CCUS）因成本過(guò)高，暫時(shí)不具備經(jīng)濟(jì)性,。而為了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo),，未來(lái)以化石能源制氫的方式勢(shì)必要受到限制或部分被清潔制氫方式取代。隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量不斷上升,、比例不斷增加,、可再生能源電力價(jià)格不斷下降；同時(shí),，結(jié)合碳稅,、碳交易等利好政策，水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性將明顯提高,；而且,，利用可再生能源電力的水電解制氫具備幾乎碳零排放的優(yōu)勢(shì)，因此在各種制氫方式中,，水電解制氫的占比將大幅提升,，成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手。SOE,、AEM水電解的發(fā)展則取決于相關(guān)材料技術(shù)的突破情況,。Fumatech電解水生產(chǎn)廠家在未來(lái)前20年中因...

質(zhì)子交換膜電解水可普遍應(yīng)用于燃料電池、電解水,、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域,。PEM燃料電池及電解水發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)都呈現(xiàn)出較快的需求增長(zhǎng)和廣闊的發(fā)展前景,。從2011年到2019年,，PEM燃料電池出貨量占比從44.9%進(jìn)一步提升至82.7%，可見(jiàn),，全球PEM燃料電池出貨量高速增長(zhǎng),。依據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟對(duì)未來(lái)燃料電池系統(tǒng)成本的預(yù)測(cè)以及美國(guó)能源部披露的成本結(jié)構(gòu)，綜合測(cè)算,，燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域每年為質(zhì)子交換膜電解水帶來(lái)的市場(chǎng)增量將持續(xù)增長(zhǎng),，到2025年,、2035年和2050年將分別為9.80億、49.01億和67.39億,，非?？捎^。對(duì)于負(fù)載催化劑,，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要,。江蘇Fumatech電解水通過(guò)...

在技術(shù)層面，電解水制氫技術(shù)可分為堿性電解水制氫(ALK),、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM),、固體氧化物電解水制氫(SOE)和陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。其中,，堿性電解水技術(shù)較為成熟,，造價(jià)成本也較低；但是與可再生能源適配性較差,。其中,，堿性電解水技術(shù)較為成熟，但無(wú)法快速調(diào)節(jié)制氫速度,，與可再生能源適配性較差,。固體氧化物電解水制氫（SOE）采用固體氧化物為電解質(zhì)材料，適合在高溫環(huán)境下運(yùn)作,，能效更高,，但處于初期示范階段。陰離子交換膜電解水制氫（AEM）以陰離子交換膜作為電解質(zhì)隔膜,，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段,。PEM電解水技術(shù)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。無(wú)污染,、無(wú)腐蝕,；擁有更高的質(zhì)子傳導(dǎo)性，提升電解效率,；同時(shí)有更寬的負(fù)載...

為此降低貴金屬Pt,、Pd載量,，開(kāi)發(fā)適應(yīng)酸性環(huán)境的非貴金屬析氫催化劑成為研究熱點(diǎn),。膜電極中析氫、析氧電催化劑對(duì)整個(gè)水電解制氫反應(yīng)十分重要,。理想電催化劑應(yīng)具有抗腐蝕性,、良好的比表面積、氣孔率,、催化活性,、電子導(dǎo)電性,、電化學(xué)穩(wěn)定性以及成本低廉、環(huán)境友好等特征,。陰極析氫電催化劑處于強(qiáng)酸性工作環(huán)境,，易發(fā)生腐蝕、團(tuán)聚,、流失等問(wèn)題,，為保證電解槽性能和壽命，析氫催化劑材料選擇耐腐蝕的Pt,、Pd貴金屬及其合金為主?，F(xiàn)有商業(yè)化析氫催化劑Pt載量為0.4~0.6mg/cm2，貴金屬材料成本高,，阻礙PEM水電解制氫技術(shù)快速推廣應(yīng)用,。質(zhì)子交換膜電解水可普遍應(yīng)用于燃料電池、電解水,、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域,。陰離子電解水膜氫燃料電池車(chē)...

為此降低貴金屬Pt、Pd載量,，開(kāi)發(fā)適應(yīng)酸性環(huán)境的非貴金屬析氫催化劑成為研究熱點(diǎn),。膜電極中析氫、析氧電催化劑對(duì)整個(gè)水電解制氫反應(yīng)十分重要,。理想電催化劑應(yīng)具有抗腐蝕性,、良好的比表面積、氣孔率,、催化活性,、電子導(dǎo)電性、電化學(xué)穩(wěn)定性以及成本低廉,、環(huán)境友好等特征,。陰極析氫電催化劑處于強(qiáng)酸性工作環(huán)境，易發(fā)生腐蝕,、團(tuán)聚,、流失等問(wèn)題，為保證電解槽性能和壽命,，析氫催化劑材料選擇耐腐蝕的Pt,、Pd貴金屬及其合金為主。現(xiàn)有商業(yè)化析氫催化劑Pt載量為0.4~0.6mg/cm2,，貴金屬材料成本高,，阻礙PEM水電解制氫技術(shù)快速推廣應(yīng)用。綜合活性和穩(wěn)定性等因素,，目前工業(yè)上選用的PEM電解槽陽(yáng)極催化劑以銥黑以及ＩｒＯ2等為主,。...

在酸性介質(zhì)中貴金屬Ru和Ir基催化劑具有優(yōu)異的活性和可應(yīng)用性,優(yōu)于其他鉑族金屬（如Rh,、Pd和Pt）.盡可能多地暴露活性位點(diǎn)，提高本征活性,，以盡量減少貴金屬消耗,同時(shí)兼顧長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性是催化劑設(shè)計(jì)必須面臨的問(wèn)題,。對(duì)于負(fù)載催化劑，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要,。本節(jié)討論酸性O(shè)ER材料發(fā)展,，并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對(duì)金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(lèi)(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類(lèi)),其它無(wú)機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜述。隨著PEM電解槽的推廣應(yīng)用,，其成本有望快速下降,，必然是未來(lái)5~10a的發(fā)展趨勢(shì)。上海純水電解水制備質(zhì)子交換膜可普遍...

相比PEM水電解,，AEM水電解選用固體聚合物陰離子交換膜作為隔膜材料,，膜電極催化劑、雙極板材料可選性更寬廣,，未來(lái)突破陰離子交換膜和高活性非貴金屬催化劑等關(guān)鍵材料有望明顯降低電解槽制造成本,。應(yīng)用推廣方面，當(dāng)下電力系統(tǒng)中波動(dòng)性可再生能源份額不斷上升,，未來(lái)幾十年這一趨勢(shì)仍將延續(xù),。可再生能源制氫是單獨(dú)綠色低碳制氫方式,，不但能提高電網(wǎng)靈活性,，而且可遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和分配可再生能源，支持可再生能源更大規(guī)模的發(fā)展,。作為媒介氫氣促進(jìn)可再生能源時(shí)空再分布,，助力電力系統(tǒng)與難以深度脫碳的工業(yè)、建筑和交通運(yùn)輸部門(mén)建立起產(chǎn)業(yè)聯(lián)系,，不斷豐富氫氣的應(yīng)用場(chǎng)景,。這也為PEM水電解制氫技術(shù)帶來(lái)巨大的發(fā)展空間。吸附氧化機(jī)理(AEM)和晶...

區(qū)別于堿性水電解制氫,，PEM水電解制氫選用具有良好化學(xué)穩(wěn)定性,、質(zhì)子傳導(dǎo)性、氣體分離性的全氟磺酸質(zhì)子交換膜電解水電解水作為固體電解質(zhì)替代石棉膜,，能有效阻止電子傳遞,，提高電解槽安全性。PEM水電解槽主要部件由內(nèi)到外依次是質(zhì)子交換膜電解水電解水,、陰陽(yáng)極催化層,、陰陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層,、陰陽(yáng)極端板等,。其中擴(kuò)散層,、催化層與質(zhì)子交換膜電解水電解水組成膜電極，是整個(gè)水電解槽物料傳輸以及電化學(xué)反應(yīng)的主場(chǎng)所,，膜電極特性與結(jié)構(gòu)直接影響PEM水電解槽的性能和壽命,。將可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)化為氫氣，可提高電力系統(tǒng)靈活性,，正成為可再生能源發(fā)展和應(yīng)用的重要方向,。所開(kāi)發(fā)的催化劑及相關(guān)器件的性能與工業(yè)應(yīng)用之間仍存在一定的差距。山東大電流密...

為此降低貴金屬Pt,、Pd載量,，開(kāi)發(fā)適應(yīng)酸性環(huán)境的非貴金屬析氫催化劑成為研究熱點(diǎn)。膜電極中析氫,、析氧電催化劑對(duì)整個(gè)水電解制氫反應(yīng)十分重要,。理想電催化劑應(yīng)具有抗腐蝕性、良好的比表面積,、氣孔率,、催化活性、電子導(dǎo)電性,、電化學(xué)穩(wěn)定性以及成本低廉,、環(huán)境友好等特征。陰極析氫電催化劑處于強(qiáng)酸性工作環(huán)境,，易發(fā)生腐蝕,、團(tuán)聚、流失等問(wèn)題,，為保證電解槽性能和壽命,，析氫催化劑材料選擇耐腐蝕的Pt、Pd貴金屬及其合金為主?，F(xiàn)有商業(yè)化析氫催化劑Pt載量為0.4~0.6mg/cm2,，貴金屬材料成本高，阻礙PEM水電解制氫技術(shù)快速推廣應(yīng)用,。PEM水電解槽主要部件由內(nèi)到外依次是質(zhì)子交換膜,、陰陽(yáng)極催化層、陰陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層,、陰陽(yáng)極端...

在酸性介質(zhì)中貴金屬Ru和Ir基催化劑具有優(yōu)異的活性和可應(yīng)用性,優(yōu)于其他鉑族金屬（如Rh,、Pd和Pt）.盡可能多地暴露活性位點(diǎn)，提高本征活性,，以盡量減少貴金屬消耗,同時(shí)兼顧長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性是催化劑設(shè)計(jì)必須面臨的問(wèn)題,。對(duì)于負(fù)載催化劑，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要。本節(jié)討論酸性O(shè)ER材料發(fā)展,，并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對(duì)金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(lèi)(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類(lèi)),其它無(wú)機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜述,。質(zhì)子交換膜水電解器(PEMWE)技術(shù)在可再生能源的電催化制氫方面受到關(guān)注。上海風(fēng)能電解水價(jià)格與ALK技術(shù)對(duì)比,，PE...