貴金屬、貴金屬合金及其氧化物仍然是性能比較好的催化劑。然而，貴金屬催化劑的使用成本較高，開發(fā)高性能、低成本的催化劑非常重要。過渡金屬催化劑和非金屬催化劑具有制備成本低的優(yōu)點，通過尺寸和形貌調控、導電載流子材料復合、原子摻雜、晶相調控、非晶態(tài)工程、界面工程等設計策略，可提高其催化活性。開發(fā)高效、低成本的催化劑是電解水制氫的關鍵步驟。貴金屬催化劑由于其成本高、存儲量低，難以支持大規(guī)模應用。過渡金屬和非金屬材料成本低，具有較大的豐度，是替代貴金屬催化劑的理想材料。圖7比較了不同類型的催化劑。與貴金屬催化劑相比，過渡金屬催化劑結構不穩(wěn)定，催化機理復雜，非金屬催化劑的活性有待提高。這三類電解水制氫催化劑都有待進一步研究。

傳統(tǒng)的堿性電解槽制氫，主要是以氫氧化鉀為電解質。特點及優(yōu)點就是這個技術非常成熟，很簡單，生產成本現(xiàn)在比較低，因為已經(jīng)用了很多年，雖然規(guī)模不是很大。但是它的缺點是能量效率低和規(guī)模較小，過去因為這個產業(yè)很小，沒有很多人真正去投入力量進行研發(fā)。目前比較大 ALK 電解槽可以做到 3000 標方每小時。大型堿水電解槽還處于起步階段，設計和集成水平還需要進一步提高。從電化學理論分析隔膜電阻占整個電解槽的歐姆電阻份額很大。通過對影響隔氣性和電流密度的因素分析，復合隔膜應具有韌性好、機械強度大，可以做得更?。挥H水性強，降低面電阻以提高電流密度；采用電解液物理運輸和離子跳躍機制相結合的方式達到電解液的高滲透，氣體的低滲透，實現(xiàn)本質安全性。因此開發(fā)新型隔膜材料勢在必行。

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