电解水制氢

电解水制氢是一种高效、环保的制氢技术，通过电解水分子产生氢气和氧气。

技术分类

• 碱性电解水技术：结构简单，电极材料成本低，使用非贵金属基电催化剂2。
• 质子交换膜电解水技术(PEM)：具有更高的安全性和可靠性，不使用腐蚀性电解液，能在高压差下运行2。
• 阴离子交换膜电解水技术(AEM)：成本低，启停快，耗能少，适合与可再生能源耦合2。

化学反应

• 碱性条件：阴极产生氢气和氢氧根离子，阳极产生氧气和水1。
• 酸性条件：阳极产生氧气和氢离子，阴极产生氢气1。

应用研究

• 氯碱工业：副产较纯氢气，可提纯生产普氢或纯氢1。
• 新型电催化剂：中国科学技术大学研制出高性能低成本的三元纳米片电催化剂1。

优势与挑战

• 优势：纯度高、零碳排放，可使用可再生能源发电38。
• 挑战：阳极析氧反应(OER)能耗高，需要高性能的OER催化剂13。

发展前景

• 基础研究与工业应用差距：需要弥合，为催化剂设计提供指导2。
• 可再生能源耦合：发展适应风电、光伏等波动的电解水制氢技术5。
• 项目分布：国内已有多个在建和规划中的电解水制氢项目1112。