电解海水制氢电极研究进展
王泓乾1
陈少杰1
刘威2
但昭旺3
周道金2
孙晓明2
1.北京化工大学 化学工程学院,北京 1000292.北京化工大学 化工资源有效利用国家重点实验室,北京,1000293.深圳氢致能源有限公司,广东 深圳 518000
摘要：氢能以其高能量密度、可再生性和环境友好性,被视为未来能源体系的重要组成部分.电解水制氢技术作为氢气生产的一种主要途径,其核心在于通过电化学过程将水分解为氢气和氧气.相较于传统的化石燃料重整方法,电解水制氢具有无碳排放、产出氢气纯度高等优势.但当前发展较为成熟的几种电解路径均高度依赖超纯水,导致制氢成本高昂,且在规模化生产后无疑会挤占稀缺的淡水资源.近年来逐步得到发展的海水电解制氢路线是一种以海水为原料,无需反渗透、多次过滤等操作,直接电解海水产氢的技术手段,有望解决传统电解路线在海水电解中所面临的挑战.然而,海水中的氯离子会加速电极材料的腐蚀,同时还会引起氯气析出反应与氧气析出反应的竞争,这种竞争在增加能耗的同时,产生的氯气也有可能造成安全隐患,危害人身财产安全.因此,电极材料应具备高催化活性、高选择性、高稳定性以及良好的耐腐蚀性.近年来,科研人员围绕这些方面进行了深入的探索,对实际海水电解过程中性能优异的电极材料进行了深入探究.从基础理论出发,探讨电解海水制氢的科学原理,评述不同电极材料的优势与局限,全面梳理和分析电解海水制氢中电极材料的最新研究进展,包括电极材料的设计合成、作用机制、性能评估以及面临的挑战并展望电极材料未来的发展方向.通过对现有文献的综合分析,旨在为研究人员和决策者提供一个全面的技术评估和决策参考.
关键词：氢能海水电解电极材料电催化剂抗腐蚀
分类号：TQ116.2+1(基本无机化学工业)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFB4005100)崂山实验室自立科技创新资助项目(LSKJ202205700)深圳市科技计划资助项目(RCJC20231211090051085)深圳市科技计划资助项目(KJZD20230923115759014)中国科协青年人才托举工程资助项目(2022QNRC001)
论文发表日期：2025-03-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 41-53 )
英文信息