酸辅助水合膜电极

电流密度高出近两成

一种改进的膜电极预处理方法，可显著提升质子交换膜水电解的电流密度和运行稳定性。

Yang, Penglin · Jian, Huang · 陈芳 · Mecheri, Barbara · Alessandra, D’ Epifanio · Traversa, Enrico · Jie, Song · Xu, Guizhi · 李俊 · 朱恂 · 廖强

Journal of Power Sources 2025

具体参数

电流密度

{'zh': '>3.0', 'en': '>3.0'} A cm⁻²

电流密度提升幅度

{'zh': '19.9', 'en': '19.9'} %

技术优势

电流密度提升近两成

酸辅助水合通过改善阳极催化剂层的质子传导率和亲水性，降低传质损失，从而比常规预处理MEA的电流密度提高最多19.9%。

达到DOE技术目标

在1.90 V下电流密度超过3.0 A cm⁻²，该电流密度超过了美国能源部2025年技术目标。

运行更稳定

酸辅助预处理使得催化剂层表面应力分布均匀，从而提高了PEMWE的稳定性。

省时省能耗

该方法提供了一种短时、节能且成本高效的预处理方案，适用于实际应用。

应用场景

• PEM电解槽：开箱即用，无需额外预处理，直接提升电解性能。
• 绿氢生产：降低预处理能耗，提升制氢电流密度，提高绿氢产率。
• 电解水制氢：改善催化剂层传质，让电解水制氢更高效稳定。
• 质子交换膜燃料电池：酸辅助水合可能同样优化燃料电池MEA的离聚物分布。