双极膜驱动水解离，最新Nature Materials！

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水解离（ WD ， H 2 O   →   H +   +   OH − ）是一种在许多技术和电化学过程中发生的基本化学反应。双极膜（ BPMs ）由阳离子交换层（ CEL ）和阴离子交换层（ AEL ）组成，能够通过施加电流或电压使 H + 和 OH − 朝相反方向移动，从而实现水解离，并将电能转化为化学能。虽然目前双极膜在小规模的酸碱合成、金属回收和食品加工中有所应用。但要在大规模能源设备中使用，如水电解、海水电解、二氧化碳电解、氢燃料电池和碳捕获设备， BPMs 必须在高电流（通常≥ 1   A   cm − 2 ）下运行，并具有高效的电压效率（ < 100   mV 的水解离电压损失）。这需要在 AEL|CEL 界面上使用高效的催化剂来消除 WD 过电压（ η wd ）。虽然在新型 WD 催化剂和三维 BPM 结构设计方面已有进展，但现有 BPM 的性能仍不足以满足这些应用需求。 研究表明， WD 催化剂层 ………………………………