可再生能源发电耦合电解水制氢是能源体系中为数不多的脱碳方案之一，因为从发电到终端用能过程中没有碳排放。碱性水电解制氢凭借着较高的技术成熟度和相对廉价的电解槽装置已获得广泛应用。然而，随着碱性电解槽的规模化商业应用，电解槽装置在运行过程中也暴露出诸多问题，这促使科研人员对碱性电解水进行更加深入的研究。近年来，碱性电解水研究领域已从高活性析氢/析氧反应（HER/OER）电极材料的开发，逐步扩展到电解液成分对电极材料的影响研究。电解液中的杂质离子能够显著改变电极材料的博彩平台化学性质，对电解水制氢的效率产生直接影响。

近日，博彩平台 范荣磊副研究员和沈明荣教授等合作者在杂质离子对碱性电解水系统的影响研究方面取得了创新性研究成果。研究结果显示，电解液中的Fe离子对阴极和阳极均有显著影响，但其作用机制不同。该研究通过原位监测电解槽阴极和阳极电位的动态变化，提出了电解液中的Fe离子对阴阳极的动态关联影响机制：Fe在阴极的沉积对不同的电极材料有不同的影响，Fe的沉积能够显著增强裸镍网阴极的HER活性，而对雷尼镍阴极的HER活性没有显著影响。且Fe的持续沉积使得电解液中的Fe离子浓度不断下降。而阳极表面具有高OER活性的NixFeyOOH的形成依赖于电解液中的Fe离子。其与电解液之间存在Fe离子的析出-掺入动态交换。随着Fe离子浓度降低，NixFeyOOH活性位点数量减少，最终导致OER性能持续衰减。该研究揭示了电解液中的Fe离子对电极材料的关联性影响，为碱性电解水系统中杂质离子的作用提供了新的视角。

该研究成果以《Dynamic and interconnected influence of dissolved iron on the performance of alkaline water electrolysis》为题，于2025年4月26日发表在Chemical Science上。我校博彩平台 范荣磊副研究员和沈明荣教授为共同通讯作者；我校博彩平台 硕士生底复彪和博士后陈聪为论文的共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金及苏州市科技局碳达峰碳中和关键技术支持专项的资助。

文章链接：//pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sc/d5sc01380a