碳能科技新一代电解水制氢膜材料获突破

作为碱性电解水制氢电解槽中的关键核心部件，位于阴/阳电极之间的复合隔膜材料促进离子快速传导，高效分离氢气和氧气。继我国首条碱水制氢复合隔膜生产线在西安氢基碳能科技有限公司投用后，新一代3D复合隔膜自主研发成功并实现批量化生产，可降低绿氢制备成本。这是《中国化工报》记者6月下旬在西安氢基碳能科技有限公司采访时了解到的。

该公司技术负责人汪秀萍告诉记者，这种3D复合隔膜由有机聚合物、陶瓷粉体及内衬支撑体组成，首次采用类似鸟巢的三维交织一体化特殊结构涂层，将聚合物和浆料等材料充分融为一体。与常规的复合隔膜相比，具有卓越的机械性能和化学稳定性，厚度压缩率是传统复合隔膜的2倍，可减少装配过程中过度挤压破损风险；磨损率仅为进口复合隔膜的1/5，有利于提高气液冲刷和粗糙化雷尼镍电极摩擦；在进行耐温和抗氧化性测试时也优于进口复合隔膜。

这款产品的抗挤压、耐折裂性能和粉体结合强度与电极的匹配度更高，增强了与槽体装配的适用性和运行过程中的可靠性，更适合国内电解槽的刚性金属槽体结构，为氢能高效制备提供保障。同时，有效宽幅达2.5米，可根据客户需求定制用于大尺寸电解槽。

“更重要的是可降低制氢能耗。”汪秀萍说。3D复合隔膜采用纳米微孔结构，厚度约600微米，孔隙率60%，电解液透过性较强，有利于电解液离子快速传输；面电阻低于0.3Ω.cm²，泡点压力0.3MPa左右，可实现电解过程氢气和氧气的有效分离，提高制氢效率，制备的氢气纯度大于99.7%。3D复合隔膜自去年发布以来，目前已在国内多台电解槽上应用并稳定运行。

据了解，西安氢基碳能科技有限公司是碳能科技（北京）有限公司与西安隆基氢能科技有限公司合资成立的高科技企业，2023年在西安建成了国内首条电解水制氢复合隔膜生产线，年产能40万平方米，实现复合隔膜国产化替代。在此基础上，依托碳能科技自主创新能力和电化学研发平台，以开发和生产更适合国内电解槽的高性能复合隔膜材料为使命，不断攻关实现技术迭代升级，持续推进3D复合隔膜系列新产品开发，力争在材料领域满足制氢市场需求，助力我国氢能提质增效。（李军）