第一作者：Dirk Henkensmeier

通訊作者：Dirk Henkensmeier, Won-Chul Cho, Patric Jannasch, Jelena Stojadinovic, Qingfeng Li, David Aili, Jens Oluf Jensen

論文速覽

本綜述文章探討了堿性電解水（AWE）技術中使用的分離器和膜材料的最新進展。

文章首先介紹了AWE技術的背景和重要性，隨后詳細討論了不同類型的分離器和膜材料，包括聚合物隔膜、離子溶解膜（ISM）和陰離子交換膜（AEM）。

文章還探討了這些材料的關鍵性能指標，如導電性、氫氣滲透性、尺寸穩定性和堿性穩定性，并提出了未來分離器設計策略。

圖文導讀

圖1：關于“水電解”主題的文獻數量及其子主題的百分比，包括“堿性”、“堿性和催化劑”以及“堿性、膜或隔膜或分離器”。

圖2：展示了聚苯硫醚（PPS）的結構式。

圖3：鑄造懸浮液的粘度作為剪切率和氧化鋯粒子燒結溫度的函數，以及80%氧化鋯+20%聚砜鑄造懸浮液的時間依賴性流變行為。

圖4：比較了使用隔膜和未涂層鎳電極（如鎳泡沫、鎳粉等）的AWE單元的電壓-電流特性。

圖5：使用隔膜和涂層鎳電極的AWE單元的IV曲線。

圖6：膜M21的橫截面概覽，膜的頂層和散裝部分的兩個不同區域，以及膜橫截面。

圖7：Zirfon PERL和Z85制備隔膜的橫截面掃描電鏡圖像，以及通過XPS深度分析得到的元素濃度變化。

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總結展望

本文綜述了堿性水電解技術中使用的分離器和膜材料的研究進展，特別關注了聚合物隔膜、離子溶解膜和陰離子交換膜的性能和發展。文章強調了提高膜材料的導電性、降低氫氣滲透性、增強尺寸穩定性和堿性穩定性的重要性。

此外，文章還討論了未來分離器設計策略，包括對Zirfon型隔膜的改進和先進隔膜和離子溶解膜的制造。通過這些研究進展，可以預見到未來堿性水電解技術將更加高效和穩定，為綠色氫能源的生產提供強有力的支持。

文獻信息

標題：Separators and Membranes for Advanced Alkaline Water Electrolysis

期刊：Chemical Reviews

DOI：10.1021/acs.chemrev.3c00694