综述：抑制氯离子促进阳极氧化增强海水电解的研究进展

这篇综述系统阐述了海水电解制氢中抑制Cl-腐蚀的前沿策略，重点探讨了构建氧析出反应（OER）选择性层、调控局部微环境、设计Cl-排斥层等创新方法，为开发高效稳定的电解系统提供了理论框架与技术路径。

　　

海水电解的机遇与挑战

随着化石能源枯竭与"双碳"目标推进，海水电解制氢因其资源丰富性成为研究热点。然而海水中高浓度Cl^-会引发电极腐蚀和竞争性氯氧化反应（ClOR），严重制约电解效率。

作用机制解析

在阳极区域，Cl^-通过两种途径干扰反应：一是直接氧化生成Cl₂的ClOR过程，与OER形成竞争；二是侵蚀电极材料导致活性位点失活。理论计算表明，当电位超过490 mV时，ClOR热力学更易发生。

创新抑制策略

构建OER选择性层

通过NiFe-LDH等层状材料设计，可实现OH^-特异性吸附。实验显示，修饰后的电极在500 mA/cm²电流密度下OER选择性达98%，Cl^-渗透率降低80%。

微环境调控技术

局部pH值提升能显著抑制ClOR。采用CoP/Co₂P异质结催化剂时，电极表面OH^-浓度可提高3个数量级，将ClOR起始电位推迟至550 mV。

仿生排斥层设计

受海洋生物启发的超疏氯涂层，通过静电排斥作用使Cl^-扩散能垒增加0.3 eV。这种仿生界面在模拟海水测试中展现>1000小时的稳定性。

工程化突破

新型电解槽采用三维流道设计，配合脉冲电场技术，使气泡脱离速度提升50%。电解质优化方面，添加Ce³⁺可在电极表面形成动态保护膜，腐蚀电流降低2个数量级。

未来发展方向

需突破选择性催化剂的规模化制备技术，开发原位表征手段解析Cl^-界面行为。通过人工智能辅助材料筛选，有望实现"抗氯-催化"双功能材料的精准设计，推动海水制氢的商业化进程。