阴离子交换膜（AEM）电解水制氢作为一种前沿的水电解制氢技术。具有低成本、非贵金属催化剂使用、灵活电解液选择、产氢纯度高等优势，在能源转型和氢能应用领域引起了广泛关注，有望推动氢能技术的商业化进程。
AEMWE的成功运行关键在于其核心组件——聚合物骨架的设计和稳定性。这一方面直接影响到设备的性能和稳定性。聚合物骨架的选择需要克服强碱性环境对其稳定性的挑战，因此在设计中要寻找兼具耐碱性和机械稳定性的材料。
催化剂方面，AEMWE制氢的析氧反应相对于析氢反应而言更为复杂且动力学较慢，需要更高的能量克服活化能垒，这导致了AEMWE制氢效率的下降，选择合适的析氧催化剂对于提高电池效率至关重要。目前，一些第一排过渡金属化合物，如Co基、Ni基和Fe基材料，被广泛应用于析氧催化剂中。在碱性介质中，非贵金属材料表现出较好的稳定性，可根据其化学组成分为金属/合金、过渡金属氧化物、氢氧化物、硫族化合物和磷化物等不同类别。
AEMWE制氢的性能和稳定性目前还未达到工业应用要求，其关键在于所采用非贵金属催化剂的性能和稳定性，且商业催化剂多以碳为载体，由于碳在碱性条件下的不稳定性，会引起催化剂的团聚以及脱落，导致 AEM 电解水制氢性能和稳定性的下降。
此外，阳离子基团的稳定性和选择对AEMWE的导电性起着关键作用。OH-的传导过程必须通过阳离子基团上的跃迁来完成，而阳离子基团的断裂可能导致离子交换容量下降和OH-传导能力降低。
总体来说，AEMWE作为一项潜力巨大的水电解制氢技术，具有低成本和环保潜力。然而，要实现其在能源领域的广泛应用，仍需进一步的研发和技术创新，以解决当前面临的关键技术难题。
专家信息
肖军武，华中科技大学化学与化工学院副教授，博士生导师，曾入选华中科技大学“晨星岗”和湖北省“楚天学者”计划，长期从事于高性能阴离子交换膜水电解槽的构筑及失效机制研究，已发表SCI论文70余篇, 其中，单篇最高引用超1000次，1篇论文被选为中国百篇最具影响国际学术论文。
