谢和平院士领衔！四川大学，最新Nature系列综述!

本文综述了直接海水电解制氢技术面临的挑战与最新进展。背景方面，随着海上风电快速发展，利用可再生电力直接电解海水制氢成为重要方向，但海水成分复杂（如氯离子竞争、钙镁沉淀）及动态海洋环境（如成分波动、风浪）导致系统效率低、稳定性差。研究目的旨在总结克服这些挑战的策略。文章系统分析了电催化剂改性、不对称电解、孔径筛选和相变迁移四类策略的微观机制与工程应用，例如通过催化剂改性抑制氯氧化、利用相变迁移隔离杂质离子。结论指出，目前技术已在实验室和示范规模取得进展（如催化剂稳定性超10,000小时，相变迁移系统实现1.2 Nm³ H₂ h⁻¹产氢），但要实现工业级应用（如400 mA cm⁻²下10,000小时），仍需解决催化剂放大、膜污染、成本等问题，未来需结合多种策略并基于真实海洋条件定制评估框架。