工业级电流密度下配对电解技术的规模化应用前景与绿色化学合成新策略

来自国际团队的研究人员针对传统热催化路线（如环氧丙烷生产）的高能耗问题，创新性地提出工业级电流密度下的配对电解（paired electrolysis）系统解决方案。通过优化反应器设计、膜材料选择和非对称动力学调控，成功实现阴阳极协同增值（co-valorization），为电化学驱动的大规模绿色化学品生产提供了兼具经济性与环境友好性的技术路线。

　　

这篇前瞻性研究深入探讨了配对电解(paired electrolysis)技术在工业级电流密度下的应用潜力。通过巧妙设计阴阳极协同反应体系(co-valorization)，该技术有望替代传统热催化路线生产高附加值化学品如环氧丙烷(propylene oxide)。研究团队系统剖析了从实验室走向工业化面临的核心挑战：反应器组装需适应规模化需求，非对称电子传递动力学(asymmetric kinetics)影响反应选择性，离子交换膜(membrane)的长期稳定性决定系统寿命。

在技术经济性分析方面，研究建立了关键性能指标(KPIs)评估体系，将环氧丙烷电合成耦合析氢反应(HER)或氧还原反应(ORR)与传统工艺进行对标。特别值得关注的是提出的混合集成方案，通过将电化学系统嵌入现有工业流程，显著降低技术转化壁垒。这项工作为电化学驱动的碳中和战略提供了系统级解决方案，从反应工程、过程强化到产业衔接三个维度架起了实验室创新与工业应用的桥梁。