Recent Development and Challenges of Bipolar Membranes for High Performance Water Electrolysis

离解(化学) 离子交换 电解 纳米技术 电解水 制作 分解水 离子键合 离子 化学工程 材料科学 催化作用 化学 工程类 有机化学 电极 电解质 光催化 物理化学 病理 替代医学 医学 生物化学
作者
Enna Hong,Zican Yang,Huiyan Zeng,Liang Gao,Chunzhen Yang
出处
期刊:ACS materials letters [American Chemical Society]
卷期号:6 (5): 1623-1648 被引量:52
标识
DOI:10.1021/acsmaterialslett.3c01227
摘要

Bipolar membranes (BPMs) are a class of special ion exchange membranes consisting of a cation-exchange layer (CEL) and an anion-exchange layer (AEL). BPMs can selectively transport both cations (e.g., H + ) and anions (e.g., OH – ) simultaneously, enabling hydrogen production in acids and oxygen evolution in alkalis. The unique properties of BPMs enable promising applications in water electrolysis (WE) and have, therefore, attracted a lack of research attention in recent years. In this review, critical challenges for their potential applications in WE systems are highlighted, including chemical/mechanical stability, ionic conductivity, ion exchange capacity, water dissociation, transport efficiency, etc. Drawing upon recent research findings, a number of promising strategies have been identified for enhancing the performance of BPMWE systems. These include the optimization of AEL and CEL polymer chemistry, the construction of asymmetric membrane structures, the incorporation of water dissociation (WD) catalysts, and the design of 2D/3D structures at the bipolar junction as well as advanced fabrication techniques. In summary, this review offers valuable insights for advancing the development and practical implementation of BPM technology in WE systems and other energy-related domains.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
划水小羊完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
5秒前
今天要学习完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
舒心笙完成签到 ,获得积分10
8秒前
dua发布了新的文献求助10
8秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
方源发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
fhyfhy完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
xxxg郭完成签到 ,获得积分10
13秒前
雪白萤完成签到 ,获得积分10
13秒前
白日秋风完成签到,获得积分10
14秒前
阿龙啊完成签到 ,获得积分10
14秒前
冷静的康发布了新的文献求助10
15秒前
gao0505完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
tian完成签到,获得积分10
16秒前
纯真的飞绿完成签到,获得积分10
16秒前
bkagyin应助吕奎采纳,获得10
16秒前
orangepolemo发布了新的文献求助10
17秒前
CodeCraft应助123采纳,获得30
17秒前
18秒前
贪玩菲音完成签到,获得积分10
18秒前
maowei发布了新的文献求助10
19秒前
黄志伟完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
哟哟哟完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
wangwangwang完成签到,获得积分10
19秒前
打打应助nold采纳,获得30
19秒前
19秒前
笑笑完成签到,获得积分10
20秒前
酷酷忆曼完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7607958
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9183834
关于积分的说明 19671158
捐赠科研通 7181943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269908
关于科研通互助平台的介绍 2433632
邀请新用户注册赠送积分活动 2264294