双极膜-电化学工程 | Nature chemical engineering综述

本文综述了双极膜（BPM）在电化学工程中的应用及其多尺度物理学原理。双极膜通过控制电化学电池中的离子浓度和流量，适用于能源转换、存储及环境修复等多个领域。文章详细阐述了BPM的化学、结构和物理学特性，并将其与热力学、传输现象和化学动力学联系起来，提出了新的结构-属性-性能关系，以实现高选择性、耐用性和伏特效率的BPM设计标准。此外，文章还讨论了BPM在正向和反向偏压下的工作模式，以及其在食品工业、酸碱生产等领域的应用。最后，文章指出了BPM技术在大规模部署中面临的挑战，并展望了化学工程在提高BPM系统性能和规模方面的机遇。