聚合物电解质膜水电解器用质子交换膜的研究进展

聚合物电解质膜水电解器(PEMWE)是一种清洁环保的电解水制氢技术,具有效率高、氢气纯度高、无污染、能耗低等特点,在再生能源领域具有非常广阔的发展前景。质子交换膜是PEM水电解器的核心关键材料,是膜电极的心脏部件,但质子交换膜的成本和性能大大限制了其商业化发展。因此,寻找和开发新型材料成为解决这两大问题和推进商业化进程的必然选择。本文首先介绍了PEMWE用质子交换膜的特性,然后通过对全氟磺酸质子交换膜的改性、合成有机/无机纳米复合质子交换膜和无氟质子交换膜研究方向的原理、特点、应用实例和新进展等方面的分析,阐述了不同研究方向的优势和存在的不足。通过对上述3个主要研究方向的概括和评述,认为无氟质子交换膜,尤其是嵌段型无氟磺化质子交换膜,是PEM水电解器用质子交换膜今后的发展方向。