MIEC 在环境和能源应用中的应用潜力得到了越来越广泛的普及和应用，新兴用例包括一系列 CO2还原和分离以及 H2和 O2生产和分离应用。
这些也被用于化学生产中使用的膜反应器、固体氧化物燃料电池阴极的开发、作为 Power-to-X 技术的电解槽以及太阳能驱动的蒸发和节能再生技术。
MIEC 膜的工作原理是同时传导氧离子和电子电荷载体，促进先进的化学和燃料加工，以及能量存储和转换应用。
一系列行业对氧气生产的需求不断增加，MIEC 膜在工业和学术领域受到越来越多的关注，因为它们具有以 100% 渗透选择性简单且经济高效地分离氧气的理论潜力。
为了充分利用这一潜力，正在进行高级实验和建模工作，以设计和开发具有成本效益的 MIEC 膜，这些膜提供化学稳定性和 O2渗透通量的正确组合。
许多领域都存在对二氧化碳传输和转化的类似需求，其中 MIEC 具有在基于高温混合导电化学的CO2传输膜 (CTM) 中使用的绝佳潜力。
这些膜可以提供的能力来有效且选择性地捕捉和将CO2从任何CO2的含处理的单个高温反应器内转化为有价值的产品，全部。
尽管在许多应用中是一种有用的气体，但 CO2仍然是一种主要的温室气体，世界各国都在努力减少其 CO2排放量，以实现净零碳经济。因此，还迫切需要从大气中去除过量的 CO2。
已经进行了广泛的研究来探索 MIEC 膜支持的 CO2还原技术的适用性，揭示了这些膜与可再生热能源整合以利用二氧化碳的巨大潜力。
MIEC 膜技术的另一个显着用途在于太阳能驱动蒸发，该技术将光热技术用于将太阳能转化为热能，以此作为提高局部表面温度并在低于液体沸腾温度的温度下产生蒸汽的一种手段。
虽然尚未为此应用开发最佳 MIEC 膜材料，但采用 MIEC 膜的太阳能驱动工艺提供了一种令人兴奋的潜在手段，可将太阳能转化为多种能源形式，可能有助于缓解一系列紧迫的能源和环境问题。
随着全球能源转型的必要性不断增长，MIEC 在一系列应用领域的应用有助于推动推动这一转型所需的社会和科学变革。
鉴于这些因素，一个由各自领域的国际专家组成的团队最近制定了一份综合路线图，旨在提供对当前最先进的 MIEC 技术、持续挑战、潜在解决方案和未来的多学科视角和洞察力。一系列 12 个广泛的研究和应用领域的机会。该研究发表在《先进功能材料》杂志上。
该领域的跨学科性质进一步增加了确保基于对 MIEC 功能的潜在物理和化学过程的全面了解的强大应用基础的需求。
这种理解和强大的知识基础也是在这一重要领域培养和赋能下一代研究人员的关键。
该路线图旨在突出和探索膜和催化剂辅助气体转化和分离技术与可持续能源和绿色能源解决方案必然快速发展之间的联系。
研究人员概述并研究了最近几个新兴研究领域的一系列关键主题，所有这些主题都涉及 MIEC 膜的当前或潜在用途，并特别关注 MIEC 膜技术商业化方面的进展。
该路线图为首次探索 MIEC 膜领域的科学家提供了绝佳的切入点，也为希望更好地了解 MIEC 膜潜力的行业专业人士提供了资源。
该路线图的作者希望它将有助于它提供信息和有用的信息，以支持面向学术和行业的研究，以实现 MIEC 膜在一系列不同应用中的可行性、商业化和更广泛的采用。
