二、力争“再攻一城”：研制非贵金属阳极电催化剂
1、下一步，该团队将着重关注更有挑战性的非贵金属阳极电催化剂的研制。

1）从成本上来讲，质子交换膜电解池阳极使用铱金属作为催化剂，而铱的价格是铂的 6 倍以上，占据更大的成本份额。
2）从反应上来讲，阳极的水氧化是四电子反应过程，动力学比二电子的水还原反应慢得多。
3）目前，学界已经在非贵金属酸性水氧化催化剂的设计上取得一定进展。例如，美国阿贡国家实验室的研究人员使用镧和锰掺杂的钴尖晶石结构，在质子交换膜电解槽中达到 2Acm-2 电流密度，当槽压为 2.47V 之时，依然可以稳定运行。
2、来自同行的成果也让高敏锐对于未来更加有信心。因此，他和团队将继续聚焦天然稳定的矿物结构，通过晶相结构调节来调控金属活性中心配位微环境，实现活性中心对水吸附能的优化；同时，他还将增强晶键的共价性，促进水的高效稳定活化氧化。最终，希望开发完全非贵金属质子交换膜电解槽，最大限度地降低催化剂成本；另一方面，高敏锐课题组也在积极发展海水电解直接制氢的技术。据推算，氢能经济社会完全实现后，其电解水制氢所需的淡水量远少于当前化石经济社会用水量；然而，地球淡水资源分布不均。特别是沿海干旱区域，那里的淡水资源十分稀少，但是太阳能和风能等可再生能源非常丰富，因此发展海水电解制氢具有重要的意义。

三、目前来看，直接海水电解制氢主要面临三个难题：
其一，在电解过程中，电极表面存在 pH 波动，即 pH 在阳极降低，而在阴极升高。
其二，阴极会形成不溶性的氢氧化物沉淀，从而覆盖在催化活性表面。
其三，阳极的氯氧化与水氧化形成竞争反应。
         特别需要指出的是：在动力学上，阳极的氯析出反应比氧析出反应更容易。而阳极在电解过程中形成的酸性微环境又能加速氯析出。这不仅会导致电子利用率偏低，又会严重腐蚀催化电极，而这正是直接海水电解面临的最大挑战；针对此，高敏锐团队已经开展了相关研究，在非贵金属海水电解制氢催化剂研制上，课题组已经有了一些新进展，希望不久能够发表新的论文。

四、何时迎来“氢能源器件去贵金属化”之日：整体来看，高敏锐主要关注氢能领域三个方向。第一，通过电解水制氢获得氢气燃料。第二，实现二氧化碳的电化学加氢。主要利用水作为氢源，将其与二氧化碳反应，从而获取含氢的碳基燃料。第三，打造碱性膜燃料电池，实现含氢小分子化学能向电能的高效转化；无论是制氢、加氢，还是含氢分子的化学能释放，他的理念和目标都是使用非贵金属材料作为电极催化剂。
当前，有望商业化的氢能源技术几乎都严重依耐贵金属催化剂（铂、铱、钌等）。但是，从长远的发展愿景来看，更早地布局以及创制性能可替代贵金属的非贵金属电催化剂，对于国家氢能经济社会的可持续发展至关重要；在自然界中，几乎所有的重要反应都是利用非贵金属活性中心来完成催化过程。在实验室，高敏锐和团队总能惊喜地看到，当非贵金属材料的电子结构优化合理时，即可带来催化性能的大幅度提升；“因此我们坚信对于非贵金属催化剂的创制，最佳的配方和策略一定存在，只是我们目前尚未发现。而其发现之时也将是氢能源器件去贵金属化之日，因此我们将继续不辍探索。”