碧波轻拂绿水清流无额外能耗海水直接电解制氢2022年度中国科学十大进展发布

科研前沿：2022年度中国科学十大进展揭秘

祝融号火星探测器揭示乌托邦平原地质奥秘，精细扫描表层结构。

FAST射电望远镜捕捉快速射电暴瞬间，解析宇宙极端天体现象。

海水直接制氢技术突破，无需额外能耗，实现绿色能源转换。

新冠病毒变异机制研究揭开免疫逃逸的神秘面纱，为疫苗研发提供新线索。

全钙钛矿太阳能电池创新设计，大幅提高效率，为可再生能源注入活力。

高性能存储器件新材料开发，为数据存储带来革命性变化。

超冷三原子量子合成成功，将量子计算时代推向新的高度。

软硬条件下乙二醇合成技术革新，为化工产业创造新的增长点。

飞秒激光微纳结构制造新方法，开启复杂材料加工的新篇章。

超导“分段费米面”现象验证，对量子物质理论有重要影响。

特别值得关注的是海水直接制氢这一重大科技突破。长期以来，这一领域一直困扰着科学家们和工业界，因为海水中的复杂组分会引起副反应和腐蚀性问题。深圳大学与四川大学合作的谢和平团队通过巧妙地将物理力学过程与电化学反应相结合，不仅克服了这些难题，还开创了一种全新的原理与技术。这项技术建立在气液界面的自迁移自驱动理论基础上，并形成了一个独特的力学驱动机制，使得无需额外能耗即可实现稳定的海水直接制氢。

他们自主研发的386L/hH2原理样机在真实环境中运行超过3200小时，其法拉第效率接近100%，而且只消耗约5.0 kWh/Nm3H2的电能。这意味着不仅能够有效隔绝海水离子，而且完全避免了淡化过程、副反应以及额外能耗，从而打破了行业内长期存在的问题。这项突破性的工作为解决这一领域难题奠定了坚实基础，并对未来全球清洁能源供应产生深远影响。