合理設計陽極電催化劑對于推動下一代質子交換膜水電解槽(PEMWEs)的發展至關重要。然而,由于在耐久性、性能和成本方面存在差異,實驗室中研發程度最高的析氧催化劑往往無法直接應用于商業化的PEMWEs。有鑒于此,阿德萊德大學喬世璋教授、鄭堯教授等綜述報道從這個角度出發,討論了基礎實驗室研究與實際設備需求之間的差距,并提出了彌合這些差距的解決方案。
本文要點:
(1)
這項綜述的內容涵蓋實驗室規模的水性模型系統(AMSs)和PEMWEs中的降解機制與耐久性評估。闡述針對陽極篩選和評估進行性能基準測試的必要性,強調了AMSs和PEMWEs有關的可靠測試方案的重要性。
(2)
此外,討論了在未來PEMWEs體系的陽極催化劑設計考慮降低成本的重要性。最后,強調了電解水器件面臨的主要挑戰,針對面向制造和應用的陽極設計進行展望,發展和實現“10年內1美元生產1千克氫氣”的最終綠色制氫目標(“111”目標)。
參考文獻
Jun Xu, Yuting Yang, Huanyu Jin, Yao Zheng, Shi-Zhang Qiao, Bridging gaps between lab- and fab-oriented anode design for proton exchange membrane water electrolyzers, Chem 2025, 11, 102305
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.09.004
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424004716