在浓碱电解质中，阳离子能够促进氢化物向非催化金属的转移

《The Journal of Physical Chemistry C》：Cations Enhance Hydride Transfer to Noncatalytic Metals in Concentrated Alkaline Electrolytes

碱金属阳离子在高浓度（>1 M）和混合体系中对析氢反应（HER）动力学的影响，通过多晶Pt/Au/Cu/Fe表面分析和多核NMR研究溶剂化与阳离子相互作用，揭示界面极化主导机制及阳离子浓度提升传递系数的现象。

　　

已知碱金属阳离子会影响氢演化反应（HER）的动力学，根据金属表面、局部pH值和阳离子浓度的不同，它们既可以促进该反应，也可以抑制其速率决定步骤。尽管高浓度电解质对商业电化学电池非常重要，但阳离子在高浓度碱性环境（>1 M）和混合阳离子体系中对HER的影响仍不甚明了。本研究量化了多晶金属表面（Pt、Au、Cu和Fe）上的HER动力学以及纯碱金属氢氧化物电解质和混合碱金属氢氧化物电解质中（浓度高达3.0 M）的平衡溶剂化环境。对Au、Cu和Fe的动力学分析表明，阳离子浓度对其有正向影响，这种影响主要由电荷转移系数的变化驱动。多核核磁共振光谱技术研究了H₂O/OH^–物种和碱金属阳离子的溶剂化行为，并发现溶剂、氢氧化物和溶剂化阳离子之间存在快速交换。这些发现共同支持了以下模型：在强碱性条件下，非催化金属表面的HER动力学主要受金属/溶液界面的平均极化和极化率的控制；并且随着金属-氢氧化物浓度的增加，阳离子活性增强会继续提高电荷转移系数。那些能够取代弱水合阳离子并破坏界面水结构的电解质和添加剂有望抑制储能和电镀过程中的寄生HER现象。