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水电解生成氢气和氧气。其基本原理是：水在直流电的作用下，能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时，即化合成水。这两个实验都说明水是由氢、氧两种元素组成的，从实验结果还可以知道其体积比为2∶1。
根据操作温度，主要有两种类型的电解器：低温电解技术和高温电解。LTE分为碱性电解器和质子交换膜电解器两种，均已实现商业化运行，可以实现约75%的能量效率。以氢氧化钾水溶液（OH-）作为电解质的碱性水电解技术是一项成熟技术，占有商业水电解器的绝大部分市场，未来主要的研发问题是在改进能源效率的同时，降低电解设备成本。碱性电解质膜正在开发中，其成功会为水电解技术带来较大进步。
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