随着化石能源使用带来的环境污染问题日益严重，发展和使用清洁可持续的能源呼声越来越高。氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源，要想发展氢能技术，不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气，但析氢反应所需过电位较高，需要加入催化剂降低过电位，提高反应速率。传统的贵金属催化剂虽然催化活性好，但是存在成本高昂的问题，因此，开发低成本、高效的非贵金属析氢电催化剂对氢气的工业化生产具有重要意义。近日，东莞理工学院的Chang Chuntao和天津大学朱胜利教授课题组合作采用电化学脱合金法制备了纳米多孔NiO/Al₃Ni₂催化剂。纳米多孔NiO/Al₃Ni₂催化剂具有高表面积、快速的气体扩散和NiO与Al₃Ni₂的协同效应等优势，在碱性条件下表现出优异的催化活性和良好的稳定性，在电流密度为10mA/cm时，其过电位仅需66 mV。纳米多孔NiO/Al₃Ni₂催化剂在高于105mV的高过电位条件下，具有高于工业用Pt/C催化剂的电流密度。暴露在Al₃Ni₂活性(100)表面的Ni位点具有中等的氢吸附能，NiO能有效促进水的分解，防止Al₃Ni₂活性位点被中间产物中毒，而且Al₃Ni₂有利于提高催化剂的导电性。该工作对非贵金属HER电催化剂的设计和开发具有重要的借鉴意义。

Yiyang Zhou, Haipeng Liu, Shengli Zhu, Yanqin Liang, Shuilin Wu, Zhaoyang Li, Zhenduo Cui, Chuntao Chang, Xianjin Yang, Akihisa Inoue. Highly Efficient and Self-Standing Nanoporous NiO/Al3Ni2 Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction. ACS Applied Energy Materials, 2019.

DOI: 10.1021/acsaem.9b01410

https://doi.org/10.1021/acsaem.9b01410