新型直接电解海水制氢装置。中国科学院大连化学物理研究所供图

近日，由中国科学院大连化学物理研究所研究员王二东团队研发的1Nm³/h直接电解海水制氢装置，连续稳定运行超2000小时，电解槽平均直流电耗4.04kWh/Nm³ H₂，实现了标方氢每小时级直接电解海水制氢装置长时间稳定运行。

利用可再生能源电解水制氢是最具前景的氢气生产途径之一，可避免海水淡化、纯化等过程，尤其适用于深远海风电就地消纳，可大幅降低海上风电输变电成本。目前，由于海水中含有复杂的离子成分，电解制氢过程会发生氯析出、氯腐蚀、固体沉积等副反应，严重影响直接电解海水制氢的性能与可靠性。

研究团队实现了直接电解海水制氢从基础研究探索、关键材料研究到系统设计集成全链条研发。他们先后攻克了催化剂、电极反应过程、电极设计、电解液调节等系列关键科学技术问题，突破了高选择性耐氯析氧电极设计与制备技术、抗钙镁离子沉积析氢电极设计与制备技术、新型高效直接电解海水制氢电解槽设计与制造技术、智能全自动电解液浓度控制技术等系列关键技术，并且累计申请电解海水制氢相关专利17件，初步形成了电解海水制氢技术自主知识产权体系。

团队设计集成的1Nm³/h直接电解海水制氢装置，采用大连海域自然海水为原料水，已完成2000小时连续稳定运行，平均小时电压1.69V，平均直流电耗4.04kWh/Nm³ H₂，氧气中氯气含量低于20ppb。此外，团队持续开发直接电解海水制氢技术，已成功开发新一代电解海水制氢电极与电解槽设计技术，在相同电解电压下，电解槽电流密度提高1倍以上。

（原载于《中国科学报》 2023-09-11 第3版 综合）