氢氧化物交换膜(HEM)电解槽只需使用催化剂和无电解质(名义上纯)的进水即可生产绿色氢气,从而显着降低系统成本和复杂性。然而,HEM技术的使用寿命较短,部分原因是膜和催化剂层中使用的阴离子交换聚合物稳定性差。近日,俄勒冈大学Shannon W. Boettcher、卡内基梅隆大学Kevin J. T. Noonan报道了氢氧化物交换膜水电解槽中离聚物的氧化不稳定性。
本文要点:
1) 作者使用电化学分析和异位表征技术来研究电解槽中阴离子交换聚合物的降解。通过使用多种离聚物、催化剂层添加剂和电解质进料,作者揭示了阳极离聚物氧化如何成为所有基于HEM的电解槽电池的主要降解机制。
2) 作者发现使用抗氧化催化剂层粘合剂可以提高器件稳定性,并提出了先进离聚物和催化剂层开发的新设计策略。
Grace A. Lindquist et.al Oxidative instability of ionomers in hydroxide-exchange-membrane water electrolyzers EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01293J
https://doi.org/10.1039/D3EE01293J