相比于ALK和PEM，AEM既有ALK不具備的環保、高效、更便捷、耦合于波動較大的可再生能源發電應用場景的優點，又可以滿足PEM在降低成本空間方面的需求。
那么，AEM究竟有什么魔力能一舉成為第三代電解水技術？作為國內發布首臺/套自研AEM電解器的獨角獸企業——穩石氫能是如何實現AEM的技術突破的？接下來，我們撥云見日，一起探秘AEM的背后的技術原理。
陰離子交換膜的性能對AEM電解器的性能起到至關重要的作用，為此，深圳穩石氫能科技有限公司（下稱“穩石氫能”）采用了電導率高、離子交換容量高、機械性能好、壽命長的聚芳環哌啶高分子材料AEM膜。得益于此，電解槽性能和使用壽命都有了大幅度提升。
AEM膜的技術參數表如下表。
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厚度 |
μm |
80 |
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基重 |
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90.4 |
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拉伸強度 |
MPa |
>50 |
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楊氏拉伸模量 |
△L/L |
>50 |
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拉伸長度 |
% |
>100 |
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密度 |
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1.13 |
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IEC(離子交換容量) |
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2.35 |
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電導率 |
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＞150 (@80℃，堿性溶液) |
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濕膜溶脹率 |
% |
8 (@80℃,1M KOH溶液) |
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濕膜吸水率 |
% |
50 (@80℃,1M KOH溶液) |
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單膜工作電壓范圍 |
V |
1.6~2.0 |
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電流密度 |
A/cm2 |
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氫氣滲透率 |
mol |
1×10-13mol/(kPa·s·cm) |
制造MEA需要將陰極和陽極催化劑均勻涂布在AEM膜的兩側，由于催化劑層是電化學OER和HER反應發生的場所，涉及到氣液固三相界面的反應，因此催化劑的性能直接決定了電化學反應速度。這不僅要求催化劑具有較高的催化活性，還要降低電催化過程中的界面電阻和內阻，同時也要求反應物水盡可能迅速到達反應場所，而產生的氣體迅速離開反應場所，降低反應過程中的流動阻力。
基于此，穩石氫能自研了非貴金屬催化劑并用到AEM中，并在優化催化劑的載量和粘結劑的配比方面下足了功夫，有效提升了本征活性和催化接觸面積方面的性能，使得催化效果的更加顯著：
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展望未來，隨著全球能源轉型的深入推進，氫能源將在能源供應體系中發揮越來越重要的作用。正如尼爾·德·格拉斯·泰森 (Neil deGrasse Tyson)所說："每次我們發現一個新技術，它都會改變我們生活的方式。"陰離子交換膜電解水制氫技術的成功研發，為氫能源的廣泛應用帶來了巨大的希望。隨著技術的不斷成熟和商業化進程的推進，相信在不久的將來，我們將迎來一個更加綠色、清潔、高效的能源時代。
來源：穩石氫能
原文始發于微信公眾號（艾邦氫科技網）：探秘穩石氫能電解水制氫技術， 看AEM如何掀起綠色能源革命
