近日，中國工程院院士、深圳大學(xué)教授謝和平團隊就海水中的氯離子引發(fā)副反應(yīng)和電極腐蝕現(xiàn)象，提出一種新的解耦式海水直接電解制氫策略，將有助于豐富和進一步構(gòu)建破解海水復(fù)雜成分影響的海水電解制氫理論體系和技術(shù)框架。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然·通訊》。
海洋是地球上最大的“氫礦”。海水電解制氫是未來能源體系重要發(fā)展路徑。傳統(tǒng)海水間接制氫技術(shù)先淡化后制氫，依賴復(fù)雜的海水淡化工藝和設(shè)備，占用面積大、投資成本和工程難度高。
該研究針對海水制氫中最棘手的氯離子干擾難題，引入氧化還原介導(dǎo)的解耦策略，利用兼具熱力學(xué)和動力學(xué)優(yōu)勢的陽極反應(yīng)，巧妙規(guī)避了傳統(tǒng)電解水制氫過程中析氧反應(yīng)與氯離子反應(yīng)的直接競爭，大幅降低了電化學(xué)腐蝕。
同時，該研究探明了電解系統(tǒng)陰極析氫反應(yīng)與陽極亞鐵氰酸根氧化反應(yīng)的高效性，厘清了解耦體系下氧氣自發(fā)穩(wěn)定產(chǎn)出的反應(yīng)機理，實現(xiàn)全新系統(tǒng)在真實海水環(huán)境下250小時長時間穩(wěn)定運行，將為海水直接電解制氫的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供指導(dǎo)。
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