AEM quodammodo est hybrida PEM et electrolysis lixivii traditionalis diaphragmatis fundatae. Principium cellae electrolyticae AEM in Figura 3 demonstratur. Ad cathodum, aqua reducitur ad hydrogenium et OH⁻ producendum. OH⁻ per diaphragma ad anodum fluit, ubi se recombinat ad oxygenium producendum.
Li et al. [1-2] electrolysatorem aquae altae efficacitatis polystyreni et polyphenyleni AEM valde quaternizati studuerunt, et eventus demonstraverunt densitatem currentis 2.7A/cm2 ad 85°C et tensione 1.8V esse. Cum NiFe et PtRu/C ut catalysatores ad productionem hydrogenii adhibiti sunt, densitas currentis significanter ad 906mA/cm2 decrevit. Chen et al. [5] applicationem catalysatoris electrolytici metalli non nobilis altae efficacitatis in electrolysatore pelliculae polymericae alcalinae investigaverunt. Oxida NiMo per gases H2/NH3, NH3, H2 et N2 ad diversas temperaturas redacta sunt ad catalysatores productionis hydrogenii electrolytici synthesizandos. Eventus ostendunt catalysatorem NiMo-NH3/H2 cum reductione H2/NH3 optimam efficacitatem habere, cum densitate currentis usque ad 1.0A/cm2 et efficacia conversionis energiae 75% ad 1.57V et 80°C. Evonik Industries, fretus technologia membranarum separationis gasorum iam exsistente, materiam polymericam patentem ad usum in cellulis electrolyticis AEM elaboravit et nunc productionem membranarum in linea experimentali amplificat. Proximus gradus est firmitatem systematis verificare et specificationes accumulatorum emendare, dum productionem amplificat.
In praesenti, praecipuae difficultates quibus cellae electrolyticae AEM obviae sunt sunt defectus altae conductivitatis et resistentiae alcalinae AEM, et electrocatalysator metalli pretiosi sumptum fabricationis instrumentorum electrolyticorum auget. Simul, CO2 in pelliculam cellulae ingressus resistentiam pelliculae et resistentiam electrodi minuet, ita efficaciam electrolyticam minuens. Directio progressionis futurae electrolyzatoris AEM haec est: 1. AEM cum alta conductivitate, selectivitate ionica et stabilitate alcalina diuturna evolvere. 2. Problema sumptus alti catalysatoris metalli pretiosi superare, catalysatorem sine metallo pretioso et altae efficaciae evolvere. 3. In praesenti, sumptus scopus electrolyzatoris AEM est $20 /m2, qui per materias primas viles et gradus synthesis reductos reduci debet, ut sumptus totus electrolyzatoris AEM minuatur. 4. Contentum CO2 in cella electrolytica reducere et efficaciam electrolyticam emendare.
[1] Liu L, Kohl P A. Copolymeri multibloccos anionica conducentes cum cationibus diversis nexis [J]. Acta Scientiae Polymerorum Pars A: Chemia Polymerorum, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, et al. Polystyreni ionomeri valde quaternizati ad electrolysores aquae membranaceos permutationis anionum altae efficaciae [J]. Nature Energy, 2020, 5: 378-385.
Tempus publicationis: II Februarii, MMXXIII