質(zhì)子交換膜電解水水電解器(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，氫健康所開發(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,。作為媒介氫氣促進(jìn)可再生能源時(shí)空再分布,，不斷豐富氫氣的應(yīng)用場景,。可否知道Mcphy使用誰家的質(zhì)子交換膜

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,。氫健康其中，堿性電解水技術(shù)較為成熟,，但無法快速調(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,。無污染、無腐蝕,；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)載范圍和更短的響應(yīng)啟動(dòng)時(shí)間,，與水電,、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,，較適合未來能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展,。Fumatech質(zhì)子交換膜工藝貴金屬材料成本高，阻礙PEM水電解制氫技術(shù)快速推廣應(yīng)用,。

通過O中間體,，即O-O直接耦合途徑.而在具有豐富氧空位的無定形金屬氧化物和一些具有高金屬氧共價(jià)的鈣鈦礦中，氫健康晶格氧機(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，帶來催化劑穩(wěn)定性問題,。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有缺陷,，傾向于采用AEM,，在單個(gè)活性金屬位點(diǎn)上通過*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,。

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)，未來以化石能源制氫的方式勢必要受到限制或部分被清潔制氫方式取代,。氫健康隨著可再生能源發(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,，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,。通過引入無機(jī)組分制備有機(jī)納米質(zhì)子交換膜,，使其兼具有機(jī)膜柔韌性和無機(jī)膜良好熱性能成為近幾年的研究熱點(diǎn)。

Ｉｒ資源儲(chǔ)量能否支撐整個(gè)PEM水電解制氫技術(shù)的未來發(fā)展,，成為業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的焦點(diǎn),，國外機(jī)構(gòu)對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究預(yù)測。按照目前用量水平來計(jì)算,，膜電極上的Ｉｒ用量為2ｍｇ/ｃｍ2,，而膜電極典型運(yùn)行參數(shù)為4Ｗ/ｃｍ2，因而1ＧＷ級(jí)PEM電解槽的Ｉｒ用量為500ｋｇ,。雖然Ｉｒ陽極催化劑成本在整個(gè)電解槽成本中占比不大,，但若未來PEM水電解制氫技術(shù)大規(guī)模普及，其需求量會(huì)大幅度上升。目前,，全世界Ｉｒ產(chǎn)量少于9ｔ?ａ,，因此氫健康在PEM水電解技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用后，陽極催化劑的成本占比會(huì)逐漸提升,。利用西北,、西南、東北等區(qū)域豐富的可再生能源,，通過電解水制氫產(chǎn)生高壓氫,。哪里可以查到中瑞電極用的質(zhì)子交換膜

按照目前用量水平來計(jì)算，1ＧＷ級(jí)PEM電解槽的Ir用量為500千克,?？煞裰繫cphy使用誰家的質(zhì)子交換膜

不同于堿性水電解和PEM水電解，高溫固體氧化物水電解制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料,，工作溫度800~1000℃,，制氫過程電化學(xué)性能明顯提升，效率更高,。SOEC電解槽電極采用非貴金屬催化劑,，陰極材料選用多孔金屬陶瓷Ni/YSZ，氫健康陽極材料選用鈣鈦礦氧化物,，電解質(zhì)采用YSZ氧離子導(dǎo)體,，全陶瓷材料結(jié)構(gòu)避免了材料腐蝕問題。高溫高濕的工作環(huán)境使電解槽選擇穩(wěn)定性高,、持久性好,、耐衰減的材料受到限制，也制約SOEC制氫技術(shù)應(yīng)用場景的選擇與大規(guī)模推廣,。PEM水電解制氫技術(shù)具備快速啟停優(yōu)勢,，能匹配可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性，逐步成為P2G制氫主流技術(shù),。可否知道Mcphy使用誰家的質(zhì)子交換膜

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