在目前可用的氫氣（H2）生產工藝中，光電化學（PEC）水分解是對環境影響最小的工藝之一。然而，與蒸汽甲烷重整等更成熟的技術相比，它的生產成本仍然較高。近日，波爾圖大學Adélio Mendes綜述研究了光電化學水分解的商業化途徑。
本文要點：
1) 作者特別關注工程方面，并根據電極的結構和氣體分離策略，將PEC設備分為四種主要類型：有線背靠背、無線背靠背、有線并排和有線分離無膜電極。此外，作者對PEC器件的關鍵部件進行了系統概述，并提出需要學術界和工業界之間的緊密融合。
2) 作者綜述了目前的研究工作：（i）構建具有低成本和高度可回收實施方案的模塊化設備；（ii）優化熱力和電力管理；（iii）減少歐姆損耗；（iv）將化學穩定性提高到1000小時；（v）將太陽能集中器與PEC設備耦合；（vi）通過使用有機化合物來促進PEC-H2的生產；以及（vii）在環境和技術經濟層面上達成評估PEC裝置的一致標準化方法。
António Vilanova et.al The route for commercial photoelectrochemical water splitting: a review of large-area devices and key upscaling challenges Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D1CS01069G
https://doi.org/10.1039/D1CS01069G
