尿素电氧化是一种成本效益较高的替代水氧化的节能制氢方法。
然而，其实际应用受到昂贵的尿素反应物和缓慢的反应动力学的限制。
基于此，2025年3月11日，阿德莱德大学乔世璋等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Urine electrooxidation for energy-saving hydrogen generation》的研究论文。
在此，作者提出了一种高效的尿液电解制氢系统，以免费的尿液为原料。
作者的系统利用了在铂催化剂上发现的氯介导的尿素氧化机制，其中吸附的氯直接与尿素结合形成N-氯尿素中间体，随后通过分子间N–N偶联转化为氮气。
这种快速的介导氧化过程显著提高了尿液电解的活性和稳定性，同时避免了氯诱导的腐蚀，实现了在降低电压下超过200小时的稳定运行。相应地，在实际制氢电解槽中，尿液电解的电耗显著降低（在电流密度为300 mA cm⁻²时为4.05千瓦时/标准立方米），优于传统的尿素电解（5.62千瓦时/标准立方米）和水电解（4.70–5.00千瓦时/标准立方米）。
Wang, P., Gao, X., Zheng, M. et al. Urine electrooxidation for energy–saving hydrogen generation. Nat Commun 16, 2424 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57798-3.
