氢能是一种伏击的清洁动力与化工轮回载体，具有很高的比质料能量密度。电解水制氢是取得绿氢的根蒂路线，亦然完了“双碳”筹算的要道。然则，当今常见工艺所用原料均是超纯水。这导致电解水的大界限开展极度容易形成活命所用淡水资源挤兑。

发展大电流、高厚实的海水电解制氢工夫，将有助于解脱现存纯水电解对淡水资源的高依赖度，同期还能镌汰制氢老本。

自然海水盐浓度约为 0.5mol/L，在北京化工大学教会团队的前期使命中，他们所构筑的抗腐蚀氧化物层、以及所构建的阴离子静电摈斥层等有筹算，已被评释能有用抵挡这种较低浓度的氯离子的腐蚀。

图 | （起首：而已图）

不外，在结合化的电解历程中，海水的合手续供给会导致氯离子浓度的速即升高直至实足，进而形成愈加严重的阳极腐蚀。

同期，波动性的可再活泼力电力条款电解大略在更大电流下启动，而受大电流工况下更高的过电位和更强的氯离子迷惑力的影响，也对结合化海水电解制氢工夫建议了愈加冷酷的条款。

为管理这一问题，该课题组联袂深圳清华大学商议院教会，通过一种变嫌的电极和离子层联想，完了了对高浓盐水的厚实电解。这一效果有望激动结合化海水电解的工业程度。

图 | 邝允（起首：）

举座来看，本次工艺具有较低的制氢老本，是一种极具后劲的清洁动力制取有筹算。由于在电解历程中氯离子在电解液里的富集，海水电解一直以来被误以为是一种不成能具备结合性和工业化出路的制氢有筹算。而这次使命评释结合电解海水是可行的，况兼有望在超高电流密度下永劫期厚实启动。

该效果有助于激动海水电解制氢的工业化程度，由于在电解时无需使用超纯水，这一工艺将为绿氢的制备带来更高效且低价的管理有筹算。此外，工业浑水、活命浑水以及水淡化历程中产生的浓盐水等，也有望被用于氢能的制备，在产生清洁动力的同期管理水沾污的问题。

而在该团队往常的商议中，他们通过基于同离子效应的氢氧盐联产工艺，基本管理了碱性海水电解不具备结合性的问题。针对电极腐蚀带来的厚实性的问题，其也发展了阴离子保护层计谋，所制备的电极大略完了在低浓度盐水中厚实使命。

前期的这些使命基础在很大程度上匡助了他们进行本次课题的遴荐。本次课题联想也沿用了上述工艺，主要聚焦在对原来的离子保护层表面的深入，并期许二者能有机结合起来，达到“结合且厚实”的筹算。

（起首：Angewandte Chemie International Edition）

在课题开展历程中，批判性的想考花样使他们翻开了新的想路。常常全球以为，当保护层所用阴离子具有更高的电荷数时，会对氯离子有更强的摈斥力。

然则，他们通过从阴离子的“尺寸”角度进行分析发现，由于区别受限于“障翳度”和“电荷局域化程度”，所选择的阴离子尺寸无论大小王人够不上最好的摈斥氯离子的效果。

基于这一估量，课题组联想了这种具有协同效应的离子层，使其在保合手高障翳度的同期，也能领有高电荷的局域化程度。实验截至标明，该体系不错在阳极电流达到 2A/cm2 的大电流下结合使命而不存在显着衰减，确认“高效且厚实”地电解海水的筹算是不错完了的。

最终，关系论文以《铁氰化物武装阳极在 2A/cm 2 的实足盐水中完了厚实的水氧化》（）为题发在 Angewandte Chemie International Edition [1]，Liu Wei 是第一作家，北京化工大学教会和深圳清华大学商议院教会担任共同通信作家。

图 | 关系论文（起首：Angewandte Chemie International Edition）

一直以来，该团队在表面商议除外，也发愤于激动碱性海水电解的工业化程度。此前，他们推出了首台 1kW（2020 年）和 10kW（2021 年） 海水电解建树，并获中国可再活泼力学会工夫发明一等奖（2022 年）。当今，500kW 级和 1MW 级的建树也正在搭建中，进一步激动本项商议的产业化落地。

另据悉，在结合化海水电解历程中，氯化钠达到实足后会析出晶体，而这种结晶历程是不具备遴荐性的，因此可能会导致氯化钠晶体障翳电极、堵塞管路等问题的发生。

课题组的后续使命将发愤于管理这一问题，并充分阐扬表面结合推行的精神，完成碱性海水电解建树的工夫升级。

参考而已：

1.Liu, W., Yu, J., Sendeku, M. G., Li, T., Gao, W., Yang, G., ... & Sun, X. (2023). Ferricyanide Armed Anodes Enable Stable Water Oxidation in Saturated Saline Water at 2 A/cm2. Angewandte Chemie, e202309882.

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