PEM电解槽膜电极-阴阳极催化剂层复合催化剂

电解水制氢的技术途径

在技术层面，目前电解水制氢主要分为碱水制氢（AWE）、质子交换膜纯水电解制氢（PEM）、固体聚合物阴离子交换膜水电解（AEM）、固体氧化物水电解（SOE）4类，其技术类别及进展

1.1 碱水电解制氢技术

碱水电解制氢是一项相对来说很成熟的水电解制氢技术，目前已经广泛应用于气象、医药领域。碱水电解装置主要有碱性电解液以及多孔的阴极板、阳极板、隔膜、镍网构成。碱性电解技术最大的优势是阴阳电极板中不含有贵金属，因此电解槽的成本也相对较低。最核心的特点是要求电力稳定可靠，不适合风光等间歇性电能。相对于PEM 水电解制氢，碱水电解制氢技术极间距较大，电解质的欧姆电阻增加。碱水电解制氢技术缺点明显，占用场地大。碱性水电解技术的商业成熟度高，运行经验丰富，国内一些关键设备主要性能指标均接近于国际先进水平，单槽电解制氢量大，易适用于电网电解制氢。

1.2 PEM 纯水电解制氢

PEM 水电解制氢采用质子交换膜取代了石棉膜，H2O 在正极上发生水电解反应，在电场和催化剂的作用下，分裂成2H+，2e- 和1/2O2，质子传递到质子交换膜内，在电能势差的影响下直接通过质子交换膜到达负极，在负极得电子析出氢气。