瑞士的研究人员，通过设计不使用隔膜的设备去获得可持续的水分解，以免去隔膜带来的成本问题。

在常规的水分解电解槽中，氢气在阴极形成，氧气在阳极形成，两个电极之间有一层导离子的聚合物膜。隔膜的重要作用之一就是，隔开两种气体，以防止发生爆炸。然而，这些聚合物膜中最知名的是Nafion，其生产十分昂贵，并需要定期更换。而且，由于它们仅在高酸度下保持稳定，所以只能用昂贵的金属，如铂或铱工作。

 

（无膜电解槽通过控制流体力学的精细平衡来分离气体）

现在，洛桑瑞士联邦理工学院一个研究小组的领队Demetri Psaltis，开发了一种无膜电解槽。在该装置中，两个平行的电极板分别涂覆有析氢和析氧催化剂。电极板间距不超过几百微米；而这个微小的差距正是设备工作的关键所在。当电解液在催化板间流动时，氢气和氧气在相应的电极上产生。这些气体不会混合，是因为狭窄通道的升力推动他们运动向产生气体的极板。这被称为Segré–Silberberg效应。

“我们看到，这决定于电解液的流速，我们可以得到有效的分离，” 研究小组成员之一Mohammad Hashemi解释到。 “氧气在氢气中的含量为不超过4％ - 这比爆炸安全限值还低。

“这项研究的概念十分高级，因为不使用隔膜，所以不存在pH稳定性的问题，也没有电阻问题，除了电解质导电本身，” 荷兰特温特大学的Han Gardeniers评论到，他致力于研究化学合成小型化。中性电解液往往腐蚀性不强，因此为更便宜的催化剂打开一扇门。

该微流体装置提供了一个有前途的证明型概念，这个研究团队正在将其尺寸扩大化。而唯一要维持小尺寸的维度就是电极之间的距离，它们正在试验大表面积，平面电极，以用作为狭窄电解液通道的侧壁。

来自美国哥伦比亚大学的化学工程师，Daniel Esposito， 对这项研究十分兴奋：“如果研究人员成功地证明了模块化、大尺寸的原型设备，这个概念可能会真正成为可再生能源制氢领域有突破性的技术 。”

新材料在线编译整理——翻译：Gary