使用可再生电力通过水电解生产氢气是一种很有前途的碳中和技术。莱顿大学Marc T. M. Koper、Arthur J. Shih等报道了Pt(111)和有缺陷石墨烯覆盖Pt(111)(G/Pt(111))的析氢反应现象，证明了缺陷石墨烯覆盖Pt(111)能够增强电催化HER性能。

实验结果表明，有缺陷的石墨烯能够克服H⁺和H₂通过石墨烯覆盖层的固有传输限制。电催化HER过程中电解质中的H⁺穿过石墨烯中的畴界和缺陷，H⁺在Pt(111)上发生电子转移形成吸附的H，然后H⁺与另一个H或H⁺反应形成H₂。

随后H₂通过石墨烯传输到电解质中，如果形成气泡，可能会破坏或分层石墨烯覆盖层。

石墨烯覆盖层中的缺陷可以由高过电位下的氧化或由H₂气泡的产生。HER仅在G/Pt(111)上石墨烯缺陷附近的局部Pt(111)处发生，并且随着石墨烯中缺陷的增加，更多的Pt(111)面被用来进行HER。

在动力学上，添加有缺陷的石墨烯覆盖层可以将HER几何速率提高200%，而Tafel斜率和[H⁺]反应级数保持不变。这证明了有缺陷的G/Pt(111)确实是比未修饰的 Pt(111)具有更好的电催化HER性能。

Electrocatalysis under cover: Enhanced hydrogen evolution via defective graphene-covered Pt(111). ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c02145