海水直接制氢入选2022年度中国科学十大进展

五、海水【作者简介】王坦，渤海大学2019级分析化学专业硕士研究生。

此外，直接制氢中国隔膜良好的电解液浸润性或导热性也被证明可促进金属的均匀成核和沉积。一些氧化物电解质如Li1.2Al0.2Ti1.8(PO4)3(LATP)，入选Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)等对硫正极也不稳定：入选LiPSs可还原其中的Ti4+或Ge4+，形成反应性的混合离子/电子导电界面（MCI）。

新型的策略如空位工程，年度开发单原子催化剂，以及构建异质结等可以进一步实现对Li-S动力学的优化调控。另外，科学从正极角度讲，隔膜的大孔不能有效阻挡可溶性多硫化物(PSs)或多硒化物(PSes)的穿梭。研究表明，进展由于钾离子具有三者中最小的溶剂化能和溶剂-离子络合物尺寸，多硫化钾表现出最高的溶液扩散系数。

应用于S/Se正极保护的功能性隔膜抑制PSs/PSes穿梭功能性隔膜可以通过物理限域、海水化学作用、以及静电排斥三个机制来抑制PSs/PSes的迁移扩散。一些极性材料如Al2O3，直接制氢中国C3N4，SiO2，聚丙烯酰胺等组分可以提高隔膜的润湿性，降低电解液的接触角，从而提升负极的稳定性。

入选图19.(a)Li-S软包电池结构示意图;(b,c)不同组分的(b)质量比重与(c)成本比重。

年度【全文解读】 Li/Na/K-S电化学及界面问题Li/Na/K-S电池可分别在醚类和酯类电解质中工作运行。HSD：科学5月出货1.62M，环比减少27%，同比增加99%：5月份HSD华南向7及10.1稍有减少，但是相比于16年，整体Tablet出货增加显著

对钠钾物化性质和实验现象的思考研究表明：进展不均匀/不稳定的Na-SEI或K-SEI使得Na或K负极在循环过程中表现出非均匀分布的阳离子流和成核位点，进展且伴随着SEI不断的溶解-破裂-再生循环过程，从而形成大量的死钠或者死钾，最终导致电解液的剧烈消耗和负极的恶化失效。先进的成像技术，海水尤其是冷冻透射电镜技术（Cryo-TEM）及低温聚焦离子束(Cryo-FIB)技术可帮助在原子尺度认知枝晶生长特性、海水SEI膜纳米结构组分、金属成核及生长行为等金属电池中的关键微观演变。

基于无机的SSEs，直接制氢中国两种不同的体系被应用于Li/Na/K-S全电池：全固态电池与准固态电池。图12.(a)基于磺化木素的功能性隔膜，入选及其诱导形成的L-SEI对Li沉积行为的作用示意图;(b,c)电解液诱导的E-SEI与功能隔膜诱导的L-SEIS2p与C1sXPS谱图对比。