稀土塗層助力海水電解抗腐蝕，為清潔製氫鋪平道路

圖源：Higher Education Press 圖示摘要

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Shen 等人在《美國化學會誌》（JACS，2025）發表的一項新研究，提出了一個重要突破：一種稀土氧化物保護層，可在保持高製氫效率的同時
，為海水電解設備抵禦氯腐蝕提供有效屏障。

近日，林揚明教授團隊在《Frontiers in Energy》發表 News & Highlights 文稿，對這一創新進行了詳盡評述
，指出稀土材料工程有望重塑大規模海水製氫技術的未來圖景。

稀土材料構建的抗腐蝕“護盾”

Shen 團隊通過在鐵鎳硫化物電極表麵塗覆一層氧化銪（Eu₂O₃）稀土塗層來解決腐蝕問題。這種稀土化合物具有較強的親氧特性
，可在電極表麵形成富含氫氧根（OH⁻）的微環境，從而抑製氯離子（Cl⁻）的吸附與氧化，有效切斷海水電解中常見的腐蝕路徑。

通過結合先進原位實驗與計算模擬，研究者證明 Eu₂O₃ 塗層不僅耐氯腐蝕
，還能促進析氧反應（OER）
，這一反應是製氫過程中的關鍵步驟。改性電極的電流密度提升至未塗層電極的兩倍以上，並在高電流條件下實現超過 1000 小時的穩定運行。

連接基礎化學與工程應用

在(zai)評(ping)述(shu)中(zhong)，林(lin)教(jiao)授(shou)團(tuan)隊(dui)強(qiang)調(tiao)

，該(gai)研(yan)究(jiu)展(zhan)示(shi)了(le)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)原(yuan)子(zi)尺(chi)度(du)材(cai)料(liao)設(she)計(ji)解(jie)決(jue)實(shi)際(ji)電(dian)化(hua)學(xue)工(gong)程(cheng)問(wen)題(ti)。值(zhi)得(de)特(te)別(bie)指(zhi)出(chu)的(de)是(shi)
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“利用稀土氧化物構建富 OH⁻ 界麵，為耐腐蝕海水電解提供了新方向”
，林教授指出，“這一策略不僅穩定電極
，還為沿海區域實現高效綠色製氫提供了可拓展路徑。”

前景與展望

Shen 的研究從技術經濟分析（TEA）角度顯示，稀土保護電極能夠滿足製氫盈利性的工程目標，具有產業化潛力。

不過
，林教授團隊也指出
，真實海水體係需在安培級電流密度條件下穩定運行超 10,000 小時，仍需進一步驗證稀土塗層的長期穩定性及成本可擴展性。

盡管仍存挑戰，該研究已標誌著向可行的海水電解製氫邁出了關鍵一步，為實現大規模綠色氫能提供了新的技術支撐。

來源： Frontiers in Energy
文章標題： Rare earth engineering to mitigate corrosion challenges in seawater electrolysis
作者： Duan Qingxiu、Luo Chao
、Zhang Mo、林揚明（通訊作者）
單位： 福州大學；中國科學院海西研究院廈門稀土材料研究所
；中國科學院福建物構所
DOI： 10.1007/s11708-025-1036-y

翻譯人：沈亞皓

來源：https://fuelcellsworks.com/2025/10/17/clean-hydrogen/rare-earth-coating-helps-seawater-electrolysis-resist-corrosion-paving-the-way-for-cleaner-hydrogen