天津大学姜忠义/武美玲/周凯歌等《自然·通讯》：高导热氢氧根离子交换膜助力长效绿色制氢

本研究由天津大学的姜忠义、武美玲、周凯歌等与中科院大连化物所赵云合作，针对氢氧根离子交换膜（HEM）在电解水制氢过程中稳定性差的问题，通过实验与数值模拟揭示了HEM稳定性较差的成因，并建立了热导率、温度、电压衰减率与稳定性之间的关联。研究发现，HEM在较高电流密度下运行时，焦耳热积聚导致膜温度升高，加速化学降解反应，从而降低膜的稳定性。研究团队设计出具备三维导热网络的导热HEM，其热导率显著提升，有效降低了电解槽膜温，提升了HEM的稳定性。实验结果显示，该导热HEM的稳定性超越商业膜6倍，且工作时长超过1000小时。此项工作为设计耐久性HEMWE开辟了全新思路，研究成果发表于《Nature Communications》。