协同作用的多金属与缺陷工程：用于高效氢演化反应

《Science China-Materials》：Synergistic multi-metal and defect engineering for high-efficiency hydrogen evolution reaction

　　

摘要

电化学水分解对于大规模生产绿色氢气至关重要；然而，实际应用需要具有高活性和耐久性的低成本电催化剂。本研究介绍了一种低成本的二维（3D）纳米多孔ZrVFeCoNi材料，该材料通过化学脱合金化工艺制备而成，其成本仅为铂（Pt）的0.16%。系统性地探讨了其微观结构与氢演化反应（HER）性能之间的结构-活性关系。多相金属间化合物的晶格缺陷效应与多金属协同作用共同优化了H⁺的吸附能和电子转移动力学。3D纳米多孔结构提供了较大的电化学表面积和丰富的活性位点，从而增强了电解质的渗透性并降低了界面传质阻力。因此，ZrVFe-CoNi电极表现出卓越的HER性能：仅需38 mV的过电位即可达到10 mA cm^?2的电流密度，并且在500 mA cm^{?2₂/Ni）中时，系统在400 mA cm?2}