王熙/伊丁/曾祥华AEM：高出4倍！调控Ni-Pt边缘位点上Ni原子的3d轨道助力高效碱性析氢

在碱性环境中进行水电解是大规模生产氢气（H₂）的一条有希望的途径。因此，设计高活性、低成本的电催化剂具有重要意义。

近日，北京交通大学王熙教授和伊丁副教授、扬州大学曾祥华教授（共同通讯作者）等人报道了在镍铂（NiPt）合金的边缘含有大量原子分散的Pt，以促进碱性溶液中的析氢。

在边缘上形成的Ni-Pt原子对通过减少配位原子的数量来保持工程电子结构，以促进动力学缓慢的Volmer步骤，并通过提供单独的活性位点来进一步促进氢耦合步骤。

当Pt含量为3_at%时，该催化剂在电流密度为10 mA cm^-2记录到了6 mV的超低过电位，在30 mV的过电位下提供了68.3 mA cm^-2的电流密度，比商用催化剂20wt% Pt/C催化剂高出了4倍。

通过畸变校正透射电子显微镜和quasi-operando X射线吸收精细结构测量表明，Ni-Pt原子对作为活性中心，并在反应过程中实现各种中间体（OH*和H*）之间的微妙吸附/解吸平衡析氢反应（HER）。

在12 h计时电流试验后，制成的合金催化剂显示出高稳定性，活性衰减可忽略不计，表明其在整个水分解池中的可行性。

Modulating 3d Orbitals of Ni Atoms on Ni-Pt Edge Sites Enables Highly-Efficient Alkaline Hydrogen Evolution. Adv. Energy Mater., 2021, DOI: 10.1002/aenm.202101789.

https://doi.org/10.1002/aenm.202101789

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王熙/伊丁/曾祥华AEM：高出4倍！调控Ni-Pt边缘位点上Ni原子的3d轨道助力高效碱性析氢

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