AEM阴离子交换膜 --德国赢创

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赢创是全球领先的特种化学品公司。其中，在制氢领域，赢创开发的阴离子交换膜DURAION®，可用于碱性膜水电解（AEM电解），使电解水制氢技术更具成本竞争力。

任何离子传导膜的成功都是基于膜的电解质量三角形来实现。这个三角形代表了成功膜所需特性之间的微妙平衡：化学稳定性、机械完整性和离子电导率。挑战在于实现高导电性，同时不影响电解槽使用寿命内的化学稳定性和机械完整性。

基于专业的聚合物专业知识，赢创开发的阴离子交换膜DURAION®，具有以下特性：

极高的离子电导率
在腐蚀性介质（如碱性环境）中具有出色的化学稳定性
卓越的机械完整性

现有电解水制氢技术的缺陷

碱性水电解制氢（AEL）是现有工艺中应用最广泛的一种。
在高浓度氢氧化钾溶液中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应。在阴极，水分子在阴极分解成氢离子（H+）和氢氧离子（OH-），氢离子与来自阴极的电子结合形成氢气，氢氧离子则到达阳极，生成氧气和水。
为了确保分隔开反应产物，避免其重新结合引起爆炸，在电解槽的阳极与阴极之间需设置一层隔膜。AEL采用多孔结构的隔膜，因而限制了设备在受压条件下的操作。
为了方便存储或运输，制成的氢气需进行压缩，因此会产生额外的能源消耗。此外，多孔膜仅适用低电流密度，即每平方厘米的膜表面最多可承受600毫安电流。
另一项技术是质子交换膜（PEM）电解制氢。
在这一技术中，质子交换膜不仅用于分隔反应产物，还可以使电解池的设计更紧凑，因其由导电聚合物组成，而电极位于膜的两侧，待电解的水流经阳极，产生的氢离子从阳极侧穿过质子交换膜到达阴极，在阴极反应后生成氢气分子。
相比AEL系统，PEM电解槽不仅能承受更高的电流密度，还能应对更大的负载波动。由于这一技术可以在受压条件下实现，后续氢气压缩所消耗的能量也更少。

尽管PEM系统在技术上具有一定优势，但投资成本极其高昂。PEM在酸性条件下反应，电解系统的材料必须具备优异的耐腐蚀性能，且需要铂、铱等贵金属制成的催化剂；而电解小室必须由钛甚至铂钛制成。

与AEL或PEM工艺相比，阴离子交换膜（AEM）电解结合了两者的优势。
AEM电解槽的结构与PEM相似：由离子传导塑料制成的膜（又称离聚物）将电极分隔于膜的两侧。电极同样由离聚物制成，并掺入催化剂颗粒。

与PEM不同的是，AEM的电解槽可以依靠镍基等非贵金属催化剂，从而有效减少材料成本。同AEL工艺，AEM的反应将在碱性的环境中进行。水在阴极被电解，并生成氢气。AEM电解技术的其他特点还包括可承载高电流密度、效率高、灵活性强。