用于解耦制 H2 的固态氧化还原介体：原理与挑战

摘要 由可再生能源驱动的水分解被认为是实现可持续 H 2 生产的一种有前景的方法。然而，H 2 和 O 2 的同时产生需要使用膜来防止气体混合，这极大地限制了 H 2 /O 2 分离和 H 2 运输的灵活性，阻碍了可再生能源的直接利用。近年来，解耦水点解的概念以及固态氧化还原介体（solid-state redox mediators, SRM）的利用被提出，通过该方法可以在无需膜的情况下分离在不同时间和空间产生的 H 2 和 O 2。在此，本文对使用固态氧化还原介体（SRMs）的解耦水电解进行了全面综述。在简要介绍之后，系统总结了 SRM，包括结构特征、反应机制和解耦系统的特性。此外，还涉及了解耦制氢与其他有价值反应的耦合。最后，这项工作讨论了解耦水分解系统在商业化和可持续 H 2 生产方面面临的挑战和前景。