面向工业电流的配对电解前景
化学物理
2025-10-28 v1
摘要
配对电解在工业电流密度下提供一种高效且可持续的 thermocatalytic 化学合成替代方案，利用阴极和阳极的价值化。然而，其工业可行性仍受限于系统集成问题，包括反应器装配、非对称电子传递动力学、膜选择、质量输运限制和技术经济瓶颈。解决这些挑战需要一种以工程为导向的方法，将反应器架构、电极-电解质相互作用、反应配对和过程优化相结合。本文讨论了从半细胞研究到全尺寸堆验证的比例特定电解质反应器装配策略。我们构建了反应配对框架，将电催化剂设计与电化学动力学相结合，在工业运行条件下提高效率和选择性。我们还建立了应用相关的关键绩效指标 (KPI)，并将丙烯氧化耦合水生成反应 (HER) 或氧还原反应 (ORR) 与现有工业工艺进行比较，以评估过程可行性。最后，我们提出将配对电解嵌入现有工业工作流程的混合集成模型，克服采纳障碍。
引用
@article{arxiv.2510.23422,
title = {Prospects towards Paired Electrolysis at Industrial Currents},
author = {Lu Xia and Kaiqi Zhao and Sunil Kadam and M. Dolores Blanco-González and María D. Hernández Alonso and F. Pelayo García de Arquer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23422},
year = {2025}
}