2021年3月上旬，大连化学物理研究所与上海电气集团股份有限公司举行“PEM电解水制氢技术研发中心”揭牌仪式并签署技术合作协议。双方将在新能源、煤化工、节能环保等领域开拓全方位合作，共同促进洁净能源技术进步。加快推进光伏发电与氢能制、储、加一体化示范项目落地，推动我国新能源产业发展。

　　

　　技术合作是两个或两个以上的个人、企业或国家政府之间为了实现特定目标，在科学技术领域按照合同或协议的相互配合、共同协作。它包括技术情报和技术经验的交流，技术专利的转让，共同勘察、设计，互派专家交流等活动。当前国际上多边技术合作比较流行，大型多边技术合作常涉及到几个国家、几千个科研机构和大专院校。

　　

　　水电解制氢发展简史1800年尼科尔森和卡莱尔在实验室内发现了水电解产生氢和氧的现象；1888年俄国拉契诺夫首先研究出了单极性水电解制氢装置，并申报了专利;1902年厄利康制成了第一个小型的压滤式水电解槽;1910年国际电解公司设计了一个叫做诺尔斯的水电解槽;1925年诺杰勒斯和拉瓦齐克也进行压力型水电解槽的设计;1926年泽丹斯基设计成压滤型压力水电解槽;1927年德国研制出第一台双极性压滤型水电解制氢装置，把水电解制氢技术向前推进了一大步;1931年纽威斯和森又设计了压力水电解槽;1935年迪茨设计压力水电解槽;1937年厄利康制造大型的压滤式水电解槽;1939年第一台箱式水电解制氢装置诞生;1948年泽丹斯基和龙沙设计压滤型压力电解槽，工作温度为80℃，工作压力为30kg/cm2,使制氢技术日趋成熟为传统的制氢装置；1951年龙沙进行第一台压滤型压力电解槽的安装调试;1955年特雷德韦尔潜艇用高压水电解槽制成;1962年鲁奇公司700立方米/小时的大型压力水电解槽建成；1967年CJB小型全自动压力型水电解槽建成。

　　

　　水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。 在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。在氯碱工业中副产多量较纯氢气，除供合成盐酸外还有剩余，也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。

　　

　　化学反应:

　　

　　①碱性条件：阴极：4H2O+4e-=2H2↑ +4OH-阳极： 4OH--4e-=2H2O+O2↑总反应式：2H2O=2H2↑+ O2↑

　　

　　②酸性条件：阳极：2H2O-4e-=O2↑ +4H+阴极： 4H++4e-=2H2↑反应遵循法拉第定律，气体产量与电流和通电时间成正比。

　　

　　固体聚合物电解质

　　

　　固体聚合物电解质，SPE电解水，最初用于向宇宙飞船或潜水艇供氧，或在实验室作为氢气发生器(可用于气体色谱)。核电大规模发展以后，人们利用SPE技术在用电低谷电解水产生氢，在供电高峰以SPE氢-氧燃料电池向外供电，使之成为能量贮存转换装置。

　　

　　电解纯水

　　

　　通过直接电解纯水产生高纯氢气(不加碱)，电解池只电解纯水即可产氢。通电后，电解池阴极产氢气，阳极产氧气，氢气进入氢/水分离器。氧气排入大气。氢/水分离器将氢气和水分离。氢气进入干燥器除湿后，经稳压阀、调节阀调整到额定压力(0.02～0.45Mpa可调)由出口输出。电解池的产氢压力由传感器控制在0.45Mpa左右，当压力达到设定值时，电解池电源供应切断;压力下降，低于设定值时电源恢复供电。

　　

　　新闻来源：中国科学院大连化学物理研究所