电化学能源转化过程的离子膜研究进展

在清洁高效的可再生能源和新型电力体系建设过程,大规模电化学能源转化过程十分重要.电化学能源转化装备,包括燃料电池、液流电池、电解水制氢,以及二氧化碳电化学还原等过程,不仅可以充分利用不稳定的风力、光伏电力,还能够作为电能储存和调节手段.电化学体系均包含氧化/还原两个部分,需要利用离子膜材料隔开,避免氧化剂和还原剂直接反应.与此同时,电化学系统内部需要通过离子导通内电路,才能实现连续的氧化还原反应.新兴能源领域的需求使得膜分离材料突破传统的"分离介质"概念,成为能源材料的重要组成部分.针对电化学能源转化过程的需要,阐述近年发展的高稳定性离子膜制备技术与方法,重点分析氢氧燃料电池膜,以及电解水制氢的离子膜研究进展.