中国研发高效海水电解槽，既可产生氢气又能回收锂资源

一举两得，中国开发的海水电解槽，不仅能像商用淡水电解槽一样，高效、且好几个月内持续分解海水制氢，有望成为将来氢燃料解方之一，除此之外还可以回收锂。目前最常见的绿氢来源为电解水制氢，但基本上全球四分之一人口处在水资源缺乏困境，淡水已经是珍贵的资源，如果要再用高品质水源来制氢，民生用水又有新的竞争者，因此中国科学家瞄准「海洋」，希望能从海水中电解出氢气。海水电解制氢不容易，要先进行海水淡化、去除海水中的盐分，有些海水电解机使用寿命也不长，海水中的氯离子也会在阳极变成腐蚀性高的氯气，腐蚀电极并分解催化剂，让机器停止工作。但中国南京工业大学团队声称他们找到解方，展示一台可以连续运行 3,200 多个小时（约 133 天）而没有故障的直接海水电解机，并表示这台机器不仅高效、可扩展，运作方式也很像淡水分离器，不会显著提升营运成本。该团队的电解槽使用便宜、防水、透气、防污染的聚四氟乙烯薄膜（PTEE），可完全分离海水、浓缩氢氧化钾电解质、电极。其中薄膜只允许水蒸气通过、可防止水以及任何有害的离子流过，因此海水侧和电解质侧的水蒸气压差可「驱动海水侧的海水自动蒸发」，因此水在蒸发后，会穿过 PTEE 薄膜并做为液体吸收到电解质中。

（Source：NATURE）团队也在深圳湾测试一个装有 11 颗电池的小型电解箱，在 133 天的测试期间，每小时产生约 386 升氢气，在标准气压下，386 升约 31.652 克氢气，如果假设 1 公斤的氢气可以让氢燃料车行使 100 公里，这种小型电解箱每小时产生的氢气则可驱动车辆行驶 3.2 公里。在效率方面，电解槽每生产一标准立方米氢气消耗约 5 kWh，由于每立方米的氢气可携带 3.544 kWh 能量，海水电解槽的运行效率约为 71%。虽然没有非常高，但团队测试指出，电解箱在 4 个月后仍能运作，电解质中的杂质并没有显著增加，催化剂层也没有明显可见的腐蚀。更重要的是，团队指出，这个电解槽也可以开发成锂收集槽，水蒸发过程会提高锂浓度，团队发现在几百小时后锂浓度增加 42 倍，还能够沉淀出碳酸锂晶体，代表随着进一步的修改与改进，将来电解槽不仅能以氢燃料赚钱，锂也是。