天津大学凌涛团队：构建酸性反应微环境，助力质子交换膜电解槽高效分解不纯水

本文介绍了天津大学凌涛教授团队在质子交换膜（PEM）电解槽技术上的创新突破。针对PEM电解槽对水质高度敏感的问题，研究团队提出微环境pH动态调控策略，通过在膜电极构建酸性反应微环境，首次实现了PEM电解槽在自来水中的长期稳定运行。该技术省去了昂贵的纯水制备系统，降低了能耗，性能与超纯水体系相当，为低成本、高适应性的绿氢制备系统提供了新方案。研究揭示了阳离子杂质的跨膜输运机制及其对阴极的影响，并通过引入Brønsted酸性氧化物MoO3-x，成功构建了局部酸性微环境，抑制了阴极pH值升高。实验结果表明，该电解槽在含金属阳离子的水质条件下保持了与纯水体系相近的性能表现，并展现出优异的长期稳定性。经济学分析表明，这种微环境pH调节型PEM电解系统可显著降低氢气平准化成本，具有经济可行性和显著的降本潜力。