由于化石燃料的广泛使用导致了严重的全球变暖和相关的气候问题,因此需要大力开发可再生能源,并需要向稳定的化学能源转型,以克服能源波动的危害。近日,北京智慧能源研究院Deng Zhanfeng、清华大学史翊翔对高温电解水的进展、挑战和前沿进行了综述研究。
本文要点:
1) 作为一种环境友好和高效的能源载体,氢能可以用于各种行业,并且其可以直接通过电解水产生,称为绿色氢。尽管如此,通过水电解大规模生产绿色氢是不可行的,因为其具有高的比能量需求和电力费用,从而导致了其没有竞争力的成本,而可以通过在升高的工作温度下增强相应的热力学和动力学过程来克服这一问题。
2) 作者主要从电解槽的角度介绍了温度变化对电解水的影响。随着工作温度的增加,基于高温碱性电解池和聚合物电解质膜电解池(ET AECs和ET PEMEC),高温离子导体(ET IC)、质子陶瓷电解池(PCEC)和固体氧化物电解池(SOEC),作者对材料的结构、性能、降解机制和缓解策略以及堆叠和系统中的电解进行了多维评估。
Weizhe Zhang et.al Water Electrolysis toward Elevated Temperature: Advances, Challenges and Frontiers Chem. Rev. 2023
DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00573
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00573