博士生一作，北京化工大学，最新Nature！

2025-03-21

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3月6日，北京化工大学孙晓明、周道金团队与香港城市大学刘彬教授团队合作，揭示了耦合波动性可再生能源的电解（海）水过程中制氢阴极存在的氧化与腐蚀等问题，并基于此提出了原位构建多层钝化结构以抵抗停车工况下阴极的氧渗透，为解决碱性电解槽和阴离子交换膜电解槽耦合波动性能源的瓶颈难题提供了新方案。相关成果以“10,000小时稳定的间歇碱性海水电解(10,000-h-stable intermittent alkaline seawater electrolysis)”为题，发表在《自然》(Nature)杂志上。北京化工大学2022级硕士生沙琪昊及已毕业博士生王士元为本文的共同第一作者，北京化工大学为第一完成单位。

图源：nature官网

这项研究展示了可再生电能过程中间歇电解水面临的挑战（包括电极氧化、卤离子腐蚀），这种问题一直被人们忽略。通过引入宽氧化态和氧配位数较高的非金属元素（比如磷），以及引入金属氧化物原位构筑钝化层，能够在间歇电解的关闭期间实现阴极钝化。当使用海水进行电解，原位生成的磷酸盐能够避免卤离子吸附/腐蚀。通过这种策略，开发NiCoP–Cr2O3 HER电催化剂，在0.5 A cm-2电流密度实现10000 h间歇电解海水，电压损失仅为0.5 % khr-1。这项研究为解决HER电催化反应过程中的性能衰减提供路线，有助于解决AEM电解槽和碱性电解槽与波动的可再生能源结合时面临的挑战和困难。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08610-1

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