氢能是一种真正的可再生清洁能源。碱性水电解（AWE）是目前最具前景的绿色制氢技术。碱性电解槽的关键部分是隔膜，其作用是传导OH^-和阻隔气体（防止氢氧混合产生爆炸性气体）。目前在碱性电解槽中大规模使用的PPS隔膜具有亲水性差，电阻高，隔气性差的缺点，导致其能耗较高，安全性较低。因此，开发低面电阻（降低能耗）、高泡点压力（提高安全性）和高稳定性的高性能碱性电解水隔膜仍然是一个挑战。

近日，清华大学王海辉教授、丁力助理研究员团队开发出了一款多孔骨架支撑的复合隔膜用于碱性水电解。该多孔复合隔膜具有高亲水性，超低的面电阻（0.15 Ω cm²）、超高的泡点压力（27 bar）和优异的力学性能（14 MPa），并且在电解过程中表现出优异的稳定性（1600 h）和较高的电解水性能（2 V，1.9 A cm^-2），产生的氢气纯度高达99.996%。该研究为大规模制氢用高性能碱性电解水隔膜的制备提供了指导。

文章要点：

1. 该工作报告了一款高性能的碱性电解水隔膜，PP作为该隔膜的骨架支撑，可增强该隔膜的机械性能，此外该隔膜还具有非常好的柔韧性。

2. 密实的表面赋予隔膜该超高的泡点，表现出优异的阻气性能，使得在电解水过程中产生的氢气具有超高的纯度，可有效避免氢气进一步纯化带来的额外能耗。

3. 无机纳米材料赋予隔膜良好的亲水性，使得该隔膜具有较低的面电阻，在2 V的条件下电流密度可达1.9 A cm^-2（80 ℃，30 wt% KOH）在下，在碱性电解水中处于领先水平。

4. 独特的复合结构设计使得该隔膜具有非常好的稳定性，经过长时间高温碱煮、电解水测试，膜的形貌以及基本性质未发生显著变化，具有良好的应用前景。

5. 得益于简单的制备流程，该隔膜可轻松实现大面积制备，商业化前景明朗。

图1复合隔膜的形貌和机械性能

图2 隔膜的红外，热重，孔径分析，接触角，泡点以及面电阻

图3 隔膜的电解水性能

图4电解水原位气体纯度分析

图5 隔膜的稳定性测试