近年来，一种新型的水电解技术——阴离子交换膜（AEM）电解水技术颇受关注。这项技术目前主要处于实验室研究阶段。AEM电解水室的工作原理与质子交换膜（PEM）电解水室相似，主要区别在于AEM电解水室中，氢氧根离子（OH-）作为电荷载体，而PEM电解水室中则是质子（H+）。氢氧根离子通过阴离子交换膜传导，如图1所示：

　　图1工作原理

　　在电解室中，ADL代表阳极扩散层，ACL代表阳极催化层，CCL代表阴极催化层，CDL代表阴极扩散层。电极附近的反应与碱性水电解室中的反应相同。一下方程式概述了AEM电解水的反应过程。

　　AEM电解水室的核心是阴离子交换膜，该膜允许氢氧根离子传导，并且必须隔离反应物中的气体和电子。这种膜通常由聚砜（PSF）或与二乙烯基苯（DVB）交联的聚苯乙烯（PS）构成。膜的主体由一系列相连的离子交换基团组成，如-RNH2、-RNH-NH2和-R3N+或季铵盐。这种膜具有高热稳定性、机械稳定性和化学稳定性；对气体和电子具有良好的阻挡作用；以及良好的离子导电性。离子交换基团和聚合物基体共同提高了膜的化学稳定性。

　　AEM电解水室的一个显著优势是，它在碱性条件下工作，与PEM电解水室在酸性条件下工作不同。此外，AEM电解水室不需要使用昂贵的铂族金属（PGM），而是可以使用成本更低的材料。在不降低性能的前提下，过渡金属（TM）是AEM电解水室的一个经济有效的选择。

　　与碱性水电解室相比，AEM电解水室有显著改进。首先，AEM电解水室使用的膜更薄，因此欧姆损耗更小。其次，AEM不会发生碳酸盐沉淀问题。

　　AEM电解槽的另一个优点是，它不要求使用高浓度的KOH溶液，这使得操作和安装条件更加宽松，也更易于管理。然而，与其他水电解方法相比，AEM电解水室的耐久性较低。此外，AEM电解水室属于低温操作设备，高温环境可能会对AEM造成严重的化学损伤，并降低其离子电导率。