研究进展：双极膜电极组件-水解离 | Nature Materials

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在高电流密度时，驱动水解离water dissociation (WD)的电压惩罚voltage penalty，已经用于能量装置双极膜bipolar membrane (BPM)技术商业化的主要障碍。 近日，美国 俄勒冈大学（University of Oregon）Sayantan Sasmal，Shannon W. Boettcher等，在Nature Materials上发文，报道了三种材料描述符，即电导率、微观表面积和（名义）表面羟基覆盖率，有效地控制了双极膜BPMS中的WD动力学。 利用这些描述符并优化质量负载，还设计了基于低温合成的具有高电导率和羟基覆盖率的纳米SnO2 WD催化剂。这些催化剂，在双极膜BPM电解槽中，表现出了优异的性能，在1.0Acm-2时，具有100±20mV的低WD过电压（ηWD）。 这种新型催化剂与碳氢化合物质子交换层的效果相当，相当于碳氟化合物基Nafion，从而为电解、燃料电池和电渗析应用提供了将先进的双极膜BPM商业化路径。 Materials descriptors for advanced wate ………………………………