电子晶体目前展现出突出的给电子能力，但是电子晶体由于具有额外的电子导致其稳定性较弱，阻碍了其进一步应用。韩国成均馆大学Sung Wng Kim等报道了一种[Hf₂S]²⁺·2e^-硫化物材料，由于具有无定形层，在酸性水溶液中展现出高稳定性。界面上的无定形层通过Hf₂S和O₂反应中生成~10 nm厚的无定形层得到，并且[Hf₂S]²⁺·2e^-中多余的电子在电压作用中会穿过界面上的Hf₂S并传递到水溶液中，因此能够在长时间稳定工作。这种自钝化机理为开发稳定的具有节能作用的电子晶体提供了经验。

本文要点：

（1）

材料合成方法。将Hf和S以2:1的质量比混合均匀，并在Ar气氛中在500 ℃中煅烧5天，得到HfS₂，HfS，HfS₃，Hf₂S混合物。随后在2000 ℃中煅烧，得到[HfS₂]²⁺·2e^-电子晶体。

（2）

电化学测试。在0.5 M H₂SO₄溶液中进行电催化反应，界面钝化的[HfS₂]²⁺·2e^-电材料的Tafel斜率为130 mV degree^-1，同时HER的过电势在10 mA cm^-2的电流密度中达到355 mV。

参考文献

Se Hwang Kang, Joonho Bang, Kyungwha Chung, Chandani N. Nandadasa, Gyeongtak Han, Subin Lee, Kyu Hyoung Lee, Kimoon Lee, Yanming Ma, Sang Ho Oh, Seong-Gon Kim, Young-Min Kim and Sung Wng Kim*

Water- and acid-stable self-passivated dihafnium sulfide electride and its persistent electrocatalytic reaction，Science Advances 2020

DOI：10.1126/sciadv.aba7416

https://advances.sciencemag.org/content/6/23/eaba7416