析氢反应（HER）的催化活性和稳定性在高电流密度下受到氢气泡对催化位点的牢固附着和覆盖的阻碍。
基于此，2025年3月24日，天津大学张吕鸿，湖南大学文国斌、王双印等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Regulating Interfacial H2O Activity and H2 Bubbles by Core/Shell Nanoarrays for 800 h Stable Alkaline Seawater Electrolysis》的研究论文。
在此，作者系统地合成了核壳纳米阵列，以构建气泡传输通道，这进一步显著调节了界面水分子（H₂O）的活性，以及氢气泡的快速生成和释放。
这种自支撑催化剂含有均匀的超低含量的钌（Ru）活性位点（0.38%质量分数），并促进了大量小氢气泡的快速形成，这些氢气泡通过垂直通道迅速释放，减轻了活性位点的堵塞，并避免了因气泡运动导致的表面损坏。
因此，这些核壳纳米阵列在1 M KOH淡水和海水中进行HER时，分别仅需18毫伏和24毫伏的超低过电位就能达到10毫安/平方厘米的电流密度。
此外，所组装的电解槽在1 M KOH海水中以2安/平方厘米的高电流密度展示了超过800小时的稳定耐久性。
技术经济分析（TEA）表明，该制氢系统的单位成本几乎只有美国能源部（DOE）2026年目标的一半。
研究人员的工作解决了HER的稳定性挑战，并突显了其作为大规模海水制氢的可持续且经济可行的解决方案的潜力。
Regulating Interfacial H2O Activity and H2 Bubbles by Core/Shell Nanoarrays for 800 h Stable Alkaline Seawater Electrolysis,Advanced Materials,2025.https://doi.org/10.1002/adma.202416658
