杜淼/李程鹏Nat. Commun.：Ni/Yb2O3助力碱性电催化HER

镍（Ni）基催化剂的活性位点密度、本征活性和耐久性对其在工业碱性水电解中的应用至关重要。基于此，天津师范大学杜淼教授和李程鹏研究员（共同通讯作者）等人报道了一种促进剂，即方铁锰矿型镧（Ln）系金属倍半氧化物（Ln₂O₃），可以通过选择性高温还原将其植入金属Ni中，从而实现Ni/Ln₂O₃杂化电催化剂的高效析氢反应（HER）。

在文中，作者通过选择性高温还原方法制备了一系列石墨板（GP）负载的Ni/Ln₂O₃杂化物。值得注意的是，Ni/Ln₂O₃电极相对于Ni电极具有更高的HER活性和长期稳定性，并揭示了Ln₂O₃作为优异的电催化促进剂的增强效果。此外，经过筛选的Ni/Yb₂O₃杂化物具有低H₂O解离能垒和优化的H-/OH-结合能，其具有低过电位（电流密度为10 mA cm^-2时为20.0 mV）、低Tafel斜率（44.6 mV dec^-1）和优异的长期耐久性（电流密度为500 mA cm^-2时可稳定运行360 h），显著优于金属Ni和基准Pt/C催化剂，表明Yb₂O₃是一种优选的材料。

此外，在碱性条件下HER的促进剂比CeO₂高。具有高热力学稳定性的强耦合Yb₂O₃不仅可以防止Ni在高温烧结过程中的团聚，而且还可以避免Ni在长期HER测试中的化学腐蚀。该发现不仅开辟了立方方锰铁矿型Ln₂O₃作为电催化促进剂的应用，而且使Ni/Yb₂O₃成为商业电解槽的有前途的阴极材料。

Bixbyite-type Ln₂O₃ as promoters of metallic Ni for alkaline electrocatalytic hydrogen evolution. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-31561-4.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-31561-4.

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杜淼/李程鹏Nat. Commun.：Ni/Yb2O3助力碱性电催化HER

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