海南大學(xué)海洋清潔能源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期圍繞海水制氫開展研究工作。2019年3月團(tuán)隊(duì)正式在南海海洋資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目，專注電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)方向。團(tuán)隊(duì)成員從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)入手，逐步針對(duì)海水電解面臨的實(shí)際困難進(jìn)行攻關(guān)。傳統(tǒng)電解海水時(shí)，鎂離子容易在電極表面形成沉積物，導(dǎo)致設(shè)備快速失效。團(tuán)隊(duì)與中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所合作，共同研發(fā)新型電極材料，通過表面修飾特定離子來改變電極特性，實(shí)現(xiàn)生成物遠(yuǎn)離電極表面的效果。這種設(shè)計(jì)讓電解過程在天然海水環(huán)境下就能穩(wěn)定進(jìn)行，不需要額外淡化步驟。

合作雙方多次交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和樣品，聯(lián)合優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)。研究重點(diǎn)放在如何讓氫氣生成與氫氧化鎂提取同步發(fā)生。電解過程中，海水直接進(jìn)入反應(yīng)裝置，電流通過電極后，一側(cè)產(chǎn)生氫氣，另一側(cè)溶液中形成沉淀物并自然分離。團(tuán)隊(duì)通過反復(fù)測(cè)試調(diào)整離子修飾方式，確保沉淀物純度達(dá)到工業(yè)可用水平。整個(gè)研發(fā)過程強(qiáng)調(diào)設(shè)備在真實(shí)海水條件下的適應(yīng)性，避免了高能耗預(yù)處理環(huán)節(jié)。2025年12月12日，北京時(shí)間，這一直接電解天然海水制氫提鎂技術(shù)的研究成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上發(fā)表。發(fā)表后，相關(guān)機(jī)構(gòu)和媒體對(duì)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了報(bào)道，指出它在常溫條件下就能實(shí)現(xiàn)氫氣和氫氧化鎂的同步生產(chǎn)。

成果公布之后，團(tuán)隊(duì)把工作重心轉(zhuǎn)向工程驗(yàn)證階段。海南大學(xué)依托落戶學(xué)校科技園的海南氫鎂科技有限公司，開始建設(shè)中試平臺(tái)。工程樣機(jī)直接接入天然海水管線，在實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行測(cè)試。樣機(jī)運(yùn)行期間，氫氣持續(xù)生成，沉淀物有序收集，沒有出現(xiàn)電極結(jié)垢導(dǎo)致的中斷。團(tuán)隊(duì)定期檢查設(shè)備狀態(tài)，記錄運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋微調(diào)工藝流程。這一階段的推進(jìn)，讓實(shí)驗(yàn)室技術(shù)向?qū)嶋H應(yīng)用邁出了實(shí)質(zhì)一步。海南氫鎂科技有限公司負(fù)責(zé)平臺(tái)建設(shè)和工藝完善工作，團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持，確保中試過程符合產(chǎn)業(yè)化要求。

這項(xiàng)技術(shù)改變了海水制氫的傳統(tǒng)路徑。過去，制氫主要依賴淡水電解，面臨資源消耗大和成本高的問題。現(xiàn)在，直接使用海水作為原料，不僅產(chǎn)出氫氣，還把海水中原本視為雜質(zhì)的鎂元素轉(zhuǎn)化為高純度氫氧化鎂產(chǎn)品。氫氧化鎂是工業(yè)生產(chǎn)中常見的原料，在多個(gè)領(lǐng)域有穩(wěn)定需求。通過電解過程實(shí)現(xiàn)提取，相當(dāng)于把制氫變成了資源開發(fā)的載體。氫氣在這里不再是唯一目標(biāo)，沉淀物的回收讓整個(gè)流程的經(jīng)濟(jì)性得到提升。這樣的聯(lián)產(chǎn)模式，讓海水從單純的制氫原料變成了可開采的資源庫。

海洋資源開發(fā)一直面臨提取難度大的挑戰(zhàn)。海水中元素種類多但濃度低，傳統(tǒng)方法成本高昂。這項(xiàng)技術(shù)通過電解驅(qū)動(dòng)，把制氫和資源提取結(jié)合在一起，降低了整體操作門檻。團(tuán)隊(duì)在研發(fā)中注重電極的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，確保設(shè)備能在海水環(huán)境中持續(xù)工作。工程樣機(jī)驗(yàn)證顯示，技術(shù)具備了從實(shí)驗(yàn)室到中試平臺(tái)的轉(zhuǎn)化條件。海南氫鎂科技有限公司的中試工作，進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)備集成和流程優(yōu)化的可行性。整個(gè)事件體現(xiàn)了科研從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用轉(zhuǎn)化的完整鏈條。