电催化还原海水是具有前景的未来制氢和存储间歇能源技术，但是Mg²⁺/Ca²⁺在阳极上沉淀、稳定性较差的问题严重阻碍电催化还原海水技术的发展。

有鉴于此，山东师范大学唐波教授、山东师范大学/电子科技大学孙旭平等报道构筑蜂窝状3D结构催化剂能够改善微尺寸下气泡/沉淀物在电极附近的传质，具有优异的抗海水还原和沉淀能力，而且能够在电极的各个角落进行大量/均匀的释放小尺寸H₂气泡，从而避免Mg²⁺/Ca²⁺阳离子沉淀，实现优异的长时间碱性电解海水性能。

本文要点

（1）

通过发展调控气泡/沉淀的电极结构，不仅实现了优异的碱性电催化海水还原性能（在1 A cm^-2电流密度稳定工作1000 h），而且能够将天然海水催化分解为H₂，具有优异的抗沉淀能力。

（2）

在经过长时间大电流密度电催化反应后，该体系表现非常弱的沉淀。此外，作者发展了流动相电催化体系，能够在500 mA cm^-2电流密度进行连续工作150 h，而且H₂的法拉第效率一直保持~100 %。计算结果显示，估计这种技术的电催化制氢价格仅为1.8 US$/kg_H2，低于美国能源部所提出的目标（2 US$/kg_H2）。

参考文献

Liang, J., Cai, Z., Li, Z. et al. Efficient bubble/precipitate traffic enables stable seawater reduction electrocatalysis at industrial-level current densities. Nat Commun 15, 2950 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-47121-x

https://www.nature.com/articles/s41467-024-47121-x