通过熔盐电沉积Mg-Ni合金中的异相界面和堆垛错位增强氢气演化反应

异相界面与堆垛层错的协同效应通过熔盐电沉积调控Mg-Ni合金催化剂，显著降低HER过电位至69.2mV并保持38小时稳定性能。

　　

摘要

异相边界和堆垛缺陷在电催化剂设计中引起了广泛关注，因为它们能够独特地调节电子结构和d带中心。然而，将这两种结构特征整合到催化剂中仍然具有挑战性，主要受到温和合成方法稀缺的限制。本文报道了一种熔盐电沉积策略，用于在Ni基底上原位生长富含堆垛缺陷的异质Mg-Ni合金（Mg₂Ni/MgNi₂）。Mg₂Ni和MgNi₂之间的相界充当“电子桥”，通过界面电子转移来调节相邻相之间的费米能级/d带中心对齐，从而减轻了H^*在MgNi₂上的过度吸附，并加速了OH在Mg₂Ni上的脱附。同时，MgNi₂中广泛分布的堆垛缺陷促进了H^*的扩散，并由于应变效应增强了氢的吸附/脱附，显著提高了氢进化反应（HER）的性能。此外，Mg₂Ni/MgNi₂催化剂的多孔结构有助于高效电荷转移和小直径气泡的脱离。因此，碱土金属Mg和过渡金属Ni在Mg₂Ni/MgNi₂系统中的协同整合实现了卓越的HER性能，在1.0 M KOH溶液中，10 mA cm^?2?2

图形摘要

通过熔盐电沉积将Mg引入Ni中，合成了Mg-Ni合金催化剂。Mg₂Ni/MgNi₂的异相边界加速了水分解并降低了H^*的形成能，而MgNi₂中的堆垛缺陷增强了催化性能。这挑战了传统观点，即由于Mg缺乏d轨道电子而无法催化氢的释放，为金属合金在催化中的应用开辟了新的途径。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。