BMED運行時，在電場作用下離子進行定向遷移，當雙極膜中的離子都遷向主體溶液時，中間層的水會解離產生H+和OH-對電流進行負載。

然而雙極膜(mo)中發(fa)生的水解(jie)(jie)離現象不同于通常的水解(jie)(jie)離，研(yan)究者們對其(qi)解(jie)(jie)離的過(guo)程(cheng)(cheng)機理開(kai)展了大量的理論研(yan)究，但限(xian)于過(guo)程(cheng)(cheng)的復雜(za)性，目前還沒有達成(cheng)統一的結論。根據水在雙極膜(mo)中間層解(jie)(jie)離過(guo)程(cheng)(cheng)的不同，主要提出3種解(jie)(jie)釋水解(jie)(jie)離機制的物理模型。

SWE模型認(ren)為(wei)，在電(dian)(dian)場作用下(xia)，雙極膜中間層（陰陽(yang)離子(zi)尖銳結合(he)區(qu)）會(hui)因離子(zi)遷移而(er)出現薄的無離子(zi)區(qu)域，認(ren)為(wei)水解(jie)離發生于此(ci)。H2O的解(jie)離跟弱(ruo)電(dian)(dian)解(jie)質在高壓條件(jian)下(xia)的解(jie)離過程相同，H+和(he)OH-的產生速(su)率為(wei)H2O的解(jie)離速(su)率，解(jie)離常數(shu)與電(dian)(dian)壓成正(zheng)相關(guan)；

在SWE模(mo)型(xing)的(de)基(ji)(ji)礎上，為(wei)(wei)了解膜上荷電基(ji)(ji)團對水解離(li)的(de)影響，進一步提出化(hua)學反(fan)應模(mo)型(xing)（CHR），該模(mo)型(xing)認為(wei)(wei)由膜基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)中的(de)羧酸基(ji)(ji)、叔(shu)胺基(ji)(ji)和(he)膜內的(de)金屬離(li)子(zi)(zi)等影響水解離(li)速率的(de)現象(xiang)可知，膜上固定基(ji)(ji)團通(tong)過質(zhi)(zhi)子(zi)(zi)化(hua)反(fan)應進行水解離(li)產生(sheng)H+和(he)OH-，且解離(li)更(geng)易發生(sheng)在AEM側(ce)；

為(wei)解釋雙(shuang)極(ji)(ji)膜中(zhong)(zhong)間層較大的(de)能量(liang)消耗(hao)，提出(chu)中(zhong)(zhong)和(he)(he)層模型（NL），結果發現，雙(shuang)極(ji)(ji)膜的(de)AEM、CEM界(jie)面處存在(zai)中(zhong)(zhong)和(he)(he)層區域(yu)(yu)，水解離發生在(zai)電(dian)荷區和(he)(he)電(dian)荷與中(zhong)(zhong)和(he)(he)層區域(yu)(yu)的(de)界(jie)面處。

以上(shang)提出(chu)的(de)水解(jie)離物(wu)理模(mo)(mo)(mo)型具有一定的(de)假設和適應范圍，存在局限性。SWE模(mo)(mo)(mo)型僅適應電壓為107~108 V/m的(de)體系，且(qie)假設了雙極膜中(zhong)間層是尖銳結合(he)而成的(de)結構(gou)；CHR模(mo)(mo)(mo)型考慮了雙極膜的(de)實際結構(gou)和膜上(shang)荷電基團會使(shi)水發(fa)生解(jie)離，但(dan)無法(fa)解(jie)釋與SWE模(mo)(mo)(mo)型計算出(chu)的(de)數值(zhi)間較大(da)的(de)差距(ju)；NL模(mo)(mo)(mo)型只能用(yong)于明(ming)顯存在中(zhong)和層的(de)體系。

因此下一(yi)步要加(jia)深(shen)對雙極膜(mo)水(shui)解(jie)離理論(lun)的(de)(de)研究，完善水(shui)解(jie)離理論(lun)工作曲線，建立(li)有實際應用(yong)價(jia)值的(de)(de)物理模型。對水(shui)解(jie)離機制的(de)(de)探索，有助(zhu)于改善雙極膜(mo)的(de)(de)制備工藝(yi)，優化雙極膜(mo)性(xing)能。