使用大量高纯水制氢会加剧淡水资源的短缺。而海水储量丰富，但其在用于典型的质子交换膜（PEM）电解槽之前必须进行脱盐。有鉴于此，天津大学凌涛、阿德莱德大学乔世璋通过调节催化剂的局部反应环境直接进行电解海水。

本文要点：

1) 作者实现了未经碱化或酸化真实海水的直接电解，其在500 mA cm^-2下具有超过100小时的长期稳定性，并且其性能与在高纯度水中运行的典型PEM电解槽相似。作者通过在过渡金属氧化物催化剂上引入路易斯酸层（例如Cr₂O₃）来实现直接点解海水，其可以实现动态裂解水分子并捕获羟基阴离子。

2) 这种原位生成的局部碱性促进了两种电极反应的动力学过程，并有效避免氯化物侵蚀和在电极上形成沉淀。而在具有路易斯酸修饰电极（Cr₂O₃–CoO_x）的流动式天然海水电解槽中，作者发现其在60 °C和1.87 V下具有1.0 A cm^-2的工业电流密度。

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Jiaxin Guo et.al Direct seawater electrolysis by adjusting the local reaction environment of a catalyst Nature Energy 2023

DOI: 10.1038/s41560-023-01195-x

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01195-x