海南科研新突破:新型电极助力海水制氢提镁联产降成本

   发布时间:2025-12-24 22:20 作者:苏婉清

电解水制氢作为清洁能源领域的重要技术,长期面临成本高、资源消耗大的瓶颈。尤其在电解淡水制氢过程中,高能耗与水资源限制成为规模化应用的阻碍。近年来,科研人员将目光转向储量丰富的海水,但海水中的镁离子在电解时易在电极表面形成沉积物,导致设备效率骤降甚至失效,这一难题成为制约海水制氢技术突破的关键。

海南大学联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所的科研团队,针对这一技术痛点展开攻关。团队创新性地开发出一种具有抗结垢特性的新型电极,其核心原理是在铂电极表面引入碘离子层,通过静电排斥效应使电解过程中生成的氢氧化镁颗粒远离电极表面,最终沉淀于溶液中。这一设计有效解决了传统电极易被镁沉积物覆盖的难题,大幅延长了设备使用寿命。

实验数据显示,搭载该技术的工程样机在天然海水环境中连续运行超过5000小时,性能稳定未出现明显衰减。更引人注目的是,这项技术实现了氢气与氢氧化镁的联产模式——每生产1公斤氢气,可同步提取约15公斤高纯度氢氧化镁。由于氢氧化镁在环保、材料等领域具有广泛应用价值,其市场价格足以覆盖制氢成本,使得整个工艺流程的经济性显著提升。

据研发团队介绍,该技术突破了传统电解工艺对高温高压条件的依赖,在常温常压下即可高效运行。通过优化电解液循环系统与电极结构,不仅降低了能源消耗,还提升了氢气纯度。相比传统高能耗制氢方法,新工艺的综合成本降低约40%,为规模化应用奠定了基础。

目前,科研团队正推进技术迭代与产业化准备,计划建设中试生产线验证大规模应用可行性。这项突破被认为将推动"绿氢"生产进入低成本时代,为可再生能源存储、工业脱碳等领域提供关键技术支撑。随着海水制氢技术的成熟,我国在清洁能源领域的自主创新能力将进一步增强。

 
 
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