洁净煤技术

作者：王泓乾, 陈少杰, 刘威, 但昭旺, 周道金, 孙晓明

关键词：氢能,海水电解,电极材料,电催化剂,抗腐蚀

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。

来源：2025年第3期

《洁净煤技术》期刊编辑部

查看洁净煤技术杂志2025年第3期