SCI Materials Hub｜碱性电解水制氢核心材料体系
在碱性水电解（Alkaline Water Electrolysis，AWE）系统中，隔膜（Separator）是决定电解槽效率、安全性及寿命的关键核心材料之一。
隔膜位于阴极与阳极之间，不仅承担气体隔离作用，同时构建OH⁻离子传输通道，是连接析氢反应（HER）与析氧反应（OER）的重要功能界面。
隔膜性能将直接影响：
随着AWE技术不断向高效率、高电流密度及大型化发展，隔膜技术已逐渐形成三条主要路线：
本系列覆盖从基础科研到工业制氢的完整应用需求。
型号：
特点：
型号：
特点：
型号：
特点：
在AWE系统中，隔膜主要承担以下作用：
✅ 阻隔氢气与氧气混合
✅ 允许OH⁻离子迁移
✅ 保持电解液网络
✅ 降低欧姆损失
✅ 提高系统效率
✅ 提升运行安全性
隔膜的核心任务是在阻隔H₂/O₂交叉扩散的同时，实现OH⁻离子的高效循环传输。
结构：
PPS纤维增强骨架
优势：
代表产品：
结构：
PPS骨架 + 氧化锆功能层
优势：
代表产品：
结构：
均匀微孔结构 + 高保液网络
优势：
代表产品：
| 项目 | ALK12a | PZ20a | UTP220 | PZ50a | UTP500 | UTP500+ | PPS85a | PPS85b |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 结构 | 微孔 | PPS+ZrO₂ | PPS+ZrO₂ | PPS+ZrO₂ | PPS+ZrO₂ | PPS+ZrO₂增强 | PPS | PPS |
| 厚度 (μm) | 120 | 200 | 220（典型222） | 500 | 500（典型493） | 500（典型508） | 850 | 850 |
| 密度 (g/cm³) | — | — | 1.0 | — | — | — | — | — |
| 孔隙率 (%) | 高 | 高 | 65 | 高 | 50 | 60 | 中等 | 中等 |
| 平均孔径 (μm) | 微孔结构 | — | 0.13 | — | — | — | — | — |
| 泡点压力 | ≥0.14 MPa | ＞3 bar | 2.3 bar | ≥2 bar | 2.7 bar | 2.8 bar | — | — |
| 气体渗透率 | ≥2 mm/s | — | 3.8 L/min·cm² @5 bar | — | 3.1 L/min·cm² @5 bar | 3.7 L/min·cm² @5 bar | — | — |
| 离子电阻(30wt% KOH) | 极低 | 0.09 Ω·cm² | 0.09 Ω·cm² | ≤0.30 Ω·cm² | 低 | 低 | ≤0.20 Ω·cm² | ≤0.25 Ω·cm² |
| 保液能力 | 优异 | 优异 | 优异 | 优异 | 优异 | 极优 | 良好 | 良好 |
| 气体阻隔能力 | 优异 | 优异 | 优异 | 优异 | 优异 | 极优 | 良好 | 良好 |
| 工作温度 | ≤100℃ | ≤110℃ | ≤100℃ | ≤110℃ | ≤110℃ | ≤110℃ | ≤110℃ | ≤110℃ |
| 推荐电流密度(仅供参考) | 500–2000 mA/cm² | 500–2000 mA/cm² | 500–2000 mA/cm² | 200–1000 mA/cm² | 200–1000 mA/cm² | 200–1000 mA/cm² | 100–500 mA/cm² | 100–800 mA/cm² |
ALK12a采用120 μm超薄微孔结构设计。
特点：
在优化实验条件下：
🚀 电流密度最高可达约2 A/cm²
适用于：
⚠️ 重要说明：
上述电流密度数据仅为实验室优化条件下的参考值，仅供科研交流与材料评估使用，不作为实际工程设计、商业设备选型或工业运行标准。实际性能需结合电极结构、催化剂体系、流场设计、电解液浓度、温度及系统条件综合评估。
| 应用场景 | 推荐型号 |
|---|---|
| 催化剂评价 | ALK12a、PZ20a |
| 单电池研究 | ALK12a、PZ20a |
| 高电流密度研究 | ALK12a、UTP220 |
| 电堆开发 | PZ50a、UTP500 |
| 长周期运行 | PPS85b、UTP500+ |
| 工业制氢 | UTP500、UTP500+ |
| 高压系统 | UTP500+ |
推荐：
用途：
建议：
推荐：
优势：
推荐：
特点：
推荐：
适用于：
时间：
30 min–12 h
作用：
| 项目 | 条件 |
|---|---|
| KOH浓度 | 20–30 wt% |
| 温度 | 室温–60℃ |
| 时间 | 2–24 h |
| 项目 | 条件 |
|---|---|
| 真空度 | ≤0.08 MPa |
| 时间 | 10–20 min |
⚠️ 上述方法仅供实验参考，不作为标准工艺。
| 参数 | 范围 |
|---|---|
| 电解液 | 20–35 wt% KOH |
| 温度 | 50–90℃ |
| 压力 | 常压–0.5 MPa |
| 电流密度 | 100–2000 mA/cm² |
⚠️ 所有运行参数均为实验参考范围，仅供科研分析与材料比较，不作为工业运行标准。
| 项目 | 建议 |
|---|---|
| 温度 | 0–40℃ |
| 防冻 | 避免冻结 |
| 避光 | 避免阳光直射 |
| 存放方式 | 平放 |
| 包装 | 原包装密封 |
| 保质期 | 12个月 |
本文涉及的：
等数据均来源于供应商检测数据、典型测试结果或文献参考资料，仅供科研评估、材料比较及方案选型参考。
不作为实际工程设计、设备选型、商业承诺或工业运行保证指标。
实际性能将受到：
等多种因素影响，具体应以实际测试结果为准。
PPS主要提供机械支撑；PZ系列增加ZrO₂功能层，具有更低离子阻抗和更好的气体阻隔性能。
适合科研级高电流密度研究，在优化实验条件下电流密度最高可达约2 A/cm²（仅供参考）。
UTP220阻抗更低，更适合高效率和高电流密度系统；UTP500机械稳定性更高，更适合工业长期运行。
UTP500+具有更高孔隙率、更好的保液能力以及更强的长期运行稳定性，更适用于高可靠性和高压系统。
建议保持湿润状态，尤其是UTP系列，能够维持其弹性、闭孔结构及机械完整性。
不建议。应平放保存；大尺寸产品可卷绕运输，但卷芯直径应≥50 mm。
不可以。所有参数均为参考值，仅用于科研评估与材料比较。
ZIRFON® UTP系列、DiffuLayer™ PPS/PZ系列以及ALK12a微孔高性能隔膜共同构成了完整的AWE隔膜解决方案。
通过：
三类技术路线的协同设计，这些隔膜可在20–35 wt% KOH体系中实现：
✅ 高OH⁻传输效率
✅ 稳定电解液保持能力
✅ 低气体交叉渗透
✅ 优异长期稳定性
并覆盖：
为现代碱性电解水制氢系统提供可靠的核心隔膜解决方案。
| 2026-08-17 | Premetek® 电催化剂产品体系与选型指南, SCI Materials Hub, 科学材料站 |
Premetek® 电催化剂产品体系与选型指南 |
查看详情>> |
| 2026-08-04 |
Fueiceel® Swagelok世伟洛克型两电极电池测试夹具 |
查看详情>> |
| 2026-07-30 |
电解槽、电堆与氢气发生器产品直达目录 |
查看详情>> |
| 2026-07-27 |
Youveim® NiFeOx - 金属基底高性能电极 |
查看详情>> |
| 2026-07-21 |
电池材料与测试产品直达目录 |
查看详情>> |
| 2026-07-14 |
泡沫金属全系列产品目录 |
查看详情>> |
|
为科学研究提供来源广泛的材料 材料合成仪器装置及材料解决方案 备案号：皖ICP备2021011042号-1 |
关于我们 |
