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题名高性能Ir基阳极双催化层阴离子交换膜电解水
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作者
尹燕
尹硕尧
陈斌
冯英杰
张俊锋
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机构
天津大学机械工程学院
中国汽车技术研究中心有限责任公司
中石化(北京)化工研究院有限公司催化科学研究所
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1-7,共7页
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基金
中国石化科研项目基金(122060)。
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文摘
设计高性能低Ir阳极催化层对阴离子交换膜电解水(AEMWE)商业化发展至关重要。本研究采用催化剂涂覆基底(CCS)方法,构建基于氧化铱(IrO_(2))和碳载铱(IrC)双催化层的阳极结构,提出了一种新型双Ir催化层并提高了AEMWE性能。研究表明,在IrC-IrO_(2)(先喷涂碳载铱,后喷涂氧化铱)催化层中,IrC高度分散特性有利于提高催化层中Ir的利用率,优化了催化层内电子、氢氧根离子的传输。采用商业Pt/C催化剂作为阴极,IrC-IrO_(2)阳极双催化层组装成碱性膜电极,在1 mol/L KOH电解质条件下,2.0 V时IrC-IrO_(2)电极达到了2.31 A/cm^(2)的高电流密度,而且在低浓度电解质以及纯水中依旧保持较高的性能。本研究为碱性膜电解水技术高效催化层的设计提供了参考。
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关键词
阴离子交换膜电解水(AEMWE)
析氧反应(OER)
双催化层
Ir基催化剂
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Keywords
anion exchange membrane water electrolysis(AEMWE)
oxygen evolution reaction(OER)
double catalyst layer
Ir based catalyst
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分类号
O6
[理学—化学]
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题名电解水制氢用阴离子交换膜研究进展
被引量：2
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作者
邢学奇
宋鹏翔
申爱景
鲁仰辉
陈俊
刘伟
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机构
国家电投集团科学技术研究院有限公司
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3856-3870,共15页
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基金
国家电投集团科学技术研究院有限公司项目(042300034966,042400072442)。
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文摘
阴离子交换膜电解水制氢融合了碱性电解水和质子交换膜电解水制氢技术的优点,具有电解效率高、响应速度快、成本低等特点,被认为是目前最有前景的可再生绿色能源制氢技术之一。阴离子交换膜(AEM)是提供OH-离子传导和阻隔气体交叉的关键部件,其直接影响了阴离子交换膜电解水系统的性能和使用寿命。然而,目前的AEM隔膜面临着离子电导率低和稳定性差的问题。本文首先介绍了AEM在电解槽中的作用,高性能AEM应满足的性能要求和评价参数,并重点讨论了OH-在AEM中的传输机制与影响因素。接着,本文进一步概述了AEM的结构组成,以及常见的阳离子基团和聚合物主链类型;阐述了不同阳离子基团的降解机理和聚合物主链的特点,重点阐释了阳离子官能团稳定性设计的策略,聚合物主链改性制备的方法,以及AEM性能表现。最后,展望了AEM隔膜未来面临的挑战和潜在研究方向,指出应在设计耐碱稳定性AEM的基础上,通过交联、嵌段共聚、侧链接枝和复合膜技术等策略构建和制备满足实际应用需求的高性能AEM隔膜,为AEM进一步发展提供借鉴和参考。
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关键词
绿电制氢
阴离子交换膜电解水
离子传导机理
离子电导率
耐碱稳定性
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Keywords
hydrogen production by green electricity
anion exchange membrane water electrolysis
ionic conduction mechanism
ion conductivity
alkaline stability
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分类号
TQ116.2
[化学工程—无机化工]
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