界面工程构建非晶态FeNi(OH)X/晶态Ni3S2异质结催化剂实现高效双功能全解水

研究人员通过界面工程策略构建了非晶态FeNi(OH)X纳米片与晶态Ni3S2支架的层级异质结催化剂，该材料兼具丰富活性位点与优异导电性，在10 mA cm?2电流密度下HER和OER过电位分别低至78 mV和183 mV，组装的电解槽仅需1.51 V即可稳定运行100小时，性能超越贵金属Pt/C||IrO2体系，为设计非贵金属双功能催化剂提供了新范式。

　　

这项突破性研究展示了一种巧妙的界面工程设计：将具有金属级导电性的晶态Ni₃S₂支架与非晶态FeNi(OH)_X纳米片复合，犹如为催化剂装上了"高速公路"（导电骨架）和"智能工厂"（自适应活性位点）。这种异质结构不仅优化了氢吸附动力学，其界面电荷重排效应更如同分子级"润滑剂"，显著降低水解离活化能。电化学测试揭示，该催化剂在碱性环境中展现出媲美贵金属的活性——析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的过电位分别仅需78 mV和183 mV。更令人振奋的是，由该材料组装的电解槽展现出超强耐久性，持续产氢100小时后性能仍无衰减，1.51 V的低工作电压比传统贵金属体系更具产业化潜力。这项研究为破解"导电性-多功能性"权衡难题提供了创新解决方案，或将推动绿色制氢技术的规模化应用。