化学进展

作者：袁骏舒, 周伟, 于洋, 王星星, 黄玉明, 孟晓晓

单位：<sup class=\mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\>1</sup> 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 哈尔滨 150001,<sup class=\mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\>2</sup> 国能粤电台山发电有限公司 台山 529200

关键词：海水电解,氢能,阴极,阻垢策略

氢能是未来能源的理想载体，传统的化石燃料重整制氢方式不能从根本上解决碳排放问题，海水直接电解制氢是未来极具发展前景的新型制氢方式。相比于传统基于纯水的电解制氢技术，天然海水在成分上更复杂，电解过程中发生的副反应更多，对电极材料、电解槽结构设计等提出了更高要求。阳极析氯反应（CER）及阴极钙镁离子沉淀反应是海水直接电解技术面临的两大挑战。近年来已有大量文献报道CER的发生机理及抑制方法。相比之下，针对阴极钙镁离子沉积问题的机制及抑制策略讨论较少。在实际电解制氢过程中，阴极表面因钙镁离子沉积导致的电极传质阻力增大、电解效率降低等问题需重点关注。为此，本文从电极表面钙镁离子沉淀的形成机制出发，介绍了直接电解海水制氢的基本原理、面临的挑战，并对近年来针对阴极无机沉淀的抑制策略的研究进行了总结。最后，本文对未来海水直接电解制氢的研究方向进行了展望。

来源：2025年第8期

《化学进展》期刊编辑部

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