中国团队创新交流电电解海水制氢，破解行业难题引领绿氢革命

近期，中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室的低温计量与热质传输研究中心传来重大突破——师文生研究团队在全球范围内率先提出了以交流电取代传统直流电进行直接海水电解制氢的创新策略。这一创举成功攻克了海水电解领域长期存在的难题：在传统直流电解过程中，阴极析氢反应会导致局部区域碱化，进而引发沉淀物生成，最终造成制氢性能的持续衰减。该团队的核心创新点在于巧妙利用交流电的周期性极性反转特性，使电极在电解过程中交替扮演阴极和阳极的角色：在阴极半周期内，电极发生析氢反应并产生OH⁻离子；随后在阳极半周期，这些OH⁻离子被阳极反应即时消耗，从而实现了电极表面OH⁻浓度的动态平衡，有效遏制了沉淀物的形成。

为了验证这一创新策略的可行性，研究团队在三种截然不同的反应体系中进行了交流电直接海水电解制氢（AC-DSE）的概念验证实验。实验数据充分证明，AC-DSE技术能够显著抑制沉淀物的生成。此外，该团队还通过巧妙耦合乙二醇氧化反应，实现了在产氢的同时联产高附加值产物乙醇酸，这一创新不仅提升了制氢过程的经济效益，还为化工产品的绿色生产提供了新的思路。值得一提的是，AC-DSE技术无需对海水进行预处理，也无需使用离子交换膜，从而大幅降低了制氢过程中的用水成本和系统复杂度。更重要的是，该技术能够与海上风电、光伏等可再生能源发电系统实现无缝耦合，构建起“海上发电—就地制氢”的一体化解决方案，为氢能产业链的上游提供了低成本、可持续的绿氢来源，对于推动氢能产业的绿色发展具有重要意义。