Angew综述：海水电解制氢—从催化剂到系统

催化计 · 公众号 · · 2024-08-31 19:45

正文

电催化讨论群-1： 529627044

直接电催化海水分解是符合可再生能源的规模化技术，符合经济效益的绿氢制备路径。但是电解海水分解制绿氢面临海水具有复杂的离子导致持久性较低的问题，使得电解海水制备绿氢面临着工业化挑战。

有鉴于此， 武汉理工大学阳晓宇教授、田歌教授、柏林工业大学 Peter Strasser 等综述报道分析电解海水分解有关持久性的机理问题。

本文要点

要点1. 作者系统的分析海水电解技术的发展情况，并且验证了阳极和阴极的挑战，特别对如何获得长寿命的电催化剂 / 电极 / 界面的设计理念进行讨论，包括钝化阳离子作用的层状结构，如何选择性 OH ^- 吸附，挑选合适的抗腐蚀离子，催化剂的保护层，在催化剂表面稳定 Cl ^- ，调节 Cl ^- 吸附，阻碍 OH ^- 与 Mg ²⁺ 和 Ca ²⁺ 结合，阻碍 Mg 和 Ca 氢氧化物的沉淀，电化学合成生长 Mg 的氢氧化物。此外，讨论了电催化剂 / 电极的合成方法，以及电解槽的创新性设计。

要点2. 讨论了制备清洁氢气的电解海水技术。发现目前研究者的关注点发生了变化，尤其是对 Cl ^- 离子起到的作用，以及阴极反应和电解槽设计等问题，加快海水电解技术的商业化落地应用。

Yu Liu, Yong Wang, Paolo Fornasiero, Ge Tian, Peter Strasser, Xiao-Yu Yang, Long-term Durability of Seawater Electrolysis for Hydrogen: From Catalysts to Systems, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202412087

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