The intensification technologies to water electrolysis for hydrogen production – A review

过电位 制氢 电解水 聚合物电解质膜电解 高压电解 高温电解 电解 电解质 碱性水电解 材料科学 化学 化学工程 工艺工程 分解水 电极 电化学 工程类 光催化 生物化学 物理化学 催化作用 有机化学
作者
Mingyong Wang,Zhi Wang,Xuzhong Gong,Zhancheng Guo
出处
期刊:Renewable & Sustainable Energy Reviews [Elsevier]
卷期号:29: 573-588 被引量:957
标识
DOI:10.1016/j.rser.2013.08.090
摘要

Water electrolysis derived by renewable energy such as solar energy and wind energy is a sustainable method for hydrogen production due to high purity, simple and green process. One of the challenges is to reduce energy consumption of water electrolysis for large-scale application in future. Cell voltage, an important criterion of energy consumption, consists of theoretical decomposition voltage (Uθ), ohmic voltage drop (i⁎∑R) and reaction overpotential (η). The kinetic and thermodynamic roots of high cell voltage are analyzed systemically in this review. During water electrolysis, bubble coverage on electrode surface and bubble dispersion in electrolyte, namely bubble effect, result in high ohmic voltage drop and large reaction overpotential. Bubble effect is one of the most key factors for high energy consumption. Based on the theoretical analysis, we summarize and divide recent intensification technologies of water electrolysis into three categories: external field, new electrolyte composition and new thermodynamic reaction system. The fundamentals and development of these intensification technologies are discussed and reviewed. Reaction overpotential and ohmic voltage drop are improved kinetically by external field or new electrolyte composition. The thermodynamic decomposition voltage of water is also reduced by new reaction systems such as solid oxide electrolysis cell (SOEC) and carbon assisted water electrolysis (CAWE).
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
刚刚
1秒前
Valade应助靖哥哥采纳,获得10
1秒前
无花果应助邬紫依采纳,获得10
1秒前
tan_sg发布了新的文献求助10
1秒前
啦啦啦完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
Jasper应助老鱼吹浪采纳,获得10
2秒前
糖卜里卜发布了新的文献求助10
2秒前
betterlouse完成签到,获得积分10
3秒前
害怕的恶天完成签到,获得积分10
3秒前
大仙完成签到,获得积分10
3秒前
尘扬发布了新的文献求助10
4秒前
lla发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
ptang发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
Gary发布了新的文献求助10
8秒前
LUCKYLI_QIAN发布了新的文献求助10
8秒前
smallcc发布了新的文献求助10
8秒前
斯文败类应助啦啦啦采纳,获得10
9秒前
村里的山水完成签到,获得积分10
9秒前
kekekek发布了新的文献求助10
9秒前
完美世界应助王博采纳,获得10
11秒前
11秒前
chenkui发布了新的文献求助10
11秒前
爆米花应助Jsssds采纳,获得10
11秒前
123完成签到 ,获得积分10
11秒前
曾经的代曼完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
14秒前
邬紫依发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
科研通AI6.1应助lyh采纳,获得10
15秒前
蕊123完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Abc完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6010665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7556567
关于积分的说明 16134437
捐赠科研通 5157332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2762362
邀请新用户注册赠送积分活动 1740942
关于科研通互助平台的介绍 1633458