铂纳米团簇掺杂与磷空位协同调控的Ni2P催化剂实现碱性海水中超快析氢反应

来自前沿催化领域的研究人员通过整合铂纳米团簇掺杂与磷空位工程，开发出一种新型Pt@Ni2Pv催化剂，成功破解碱性海水中析氢反应（HER）动力学缓慢与催化剂稳定性差的难题。该催化剂在89 mV低过电位下实现1000 mA cm?2的工业级电流密度，通过电子重分布与氢溢流效应显著提升水裂解与氢脱附效率，为规模化氢能技术提供新策略。

　　

通过将铂纳米团簇（Pt nanoclusters）掺杂与磷空位（P vacancies）工程相结合，研究人员设计出一种锚定于泡沫镍上的Pt@Ni₂P_v催化剂，用于碱性海水环境中的析氢反应（Hydrogen Evolution Reaction, HER）。该催化剂在仅89 mV的过电位下即可达到1000 mA cm^?2的工业级电流密度。实验与理论分析表明，磷空位促进电荷向铂纳米团簇转移，而铂掺杂则增强氢溢流（hydrogen spillover）至相邻镍位点。这种双重调控形成富电子铂活性中心，既加速水分子裂解为吸附氢中间体（H_ads），又优化氢脱附过程，从而协同提升HER动力学性能。该研究为海水电解制氢技术提供了高效的催化剂设计思路，推动氢能技术的规模化应用。