综述：阴离子交换膜水电解技术的进展：从催化剂设计到系统级优化

《ChemCatChem》：Advances in Anion Exchange Membrane Water Electrolysis: From Catalyst Design to System-Level Optimization

阴离子交换膜水电解槽（AEMWE）通过避免铂族金属使用成为绿氢低成本生产的新途径，但其性能和耐久性仍逊于质子交换膜系统（PEM），主要因膜电极组件（MEA）界面效率低下。近年研究聚焦于集成MEA设计策略，协同非贵金属催化剂、离子液体化学及电极结构优化，以减少界面电阻并提升质量传输。结合原位表征和计算模型，实现材料创新与系统性能的协同提升，为缓解催化剂衰减、加速规模化应用提供新思路。该综述强调需协同设计材料、界面与操作流程，以实现高效、耐用且商业化的AEMWE系统，推动大规模绿氢生产。

　　

摘要

阴离子交换膜水电解（AEMWE）是一种具有前景的绿色氢气生产方法，它避免了质子交换膜系统中使用的稀有铂族金属。然而，AEMWE的性能和耐久性仍不如质子交换膜（PEM）系统，这主要是由于膜电极组件（MEA）中的界面效率低下——MEA是控制离子传输、水管理和催化剂稳定性的核心部件。最近的进展强调了集成MEA设计策略，这些策略结合了非贵金属催化剂、离子聚合物化学和电极结构，以最小化界面电阻并提高质量传输效率。结合操作过程中的表征和计算建模，这些综合措施将材料层面的创新与系统层面的性能联系起来，为减缓降解和加速AEMWE的规模化提供了途径。本综述强调了共同设计材料、界面和操作协议的重要性，以实现高效、耐用且具有商业可行性的AEMWE系统，从而大规模生产绿色氢气。

图形摘要

本综述重点介绍了阴离子交换膜水电解（AEMWE）的集成膜电极组件（MEA）设计策略。通过协同设计非贵金属催化剂、离子聚合物和电极结构，这些方法可以最小化界面电阻并提高质量传输效率。这种综合方法将材料层面的创新与系统层面的性能联系起来，为实现高效、耐用且具有商业可行性的绿色氢气生产提供了途径。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。