氢气具有高的能量密度，并且燃烧时具有零排放等特点，是极好的能量载体。电解水制氢是一种利用间歇性可再生能源（例如风）产生的电能的可行方法。 迄今为止， Pt基电催化剂是最有效电解水产氢催化剂。 然而， Pt基电催化剂的高成本和不稳定性其难以被应用起来。近日，华南理工大学Zhiming Cui，加州大学尔湾分校Huolin L. Xin等报道了将组成可调的反钙钛矿氮化物Cu_xIn_1-xNNi₃（0≤x≤1）用作析氢反应（HER）电催化剂。

本文要点：

1）研究发现， Cu_0.4In_0.6NNi₃具有最高的固有性能，在10 mA cm^-2电流密度下，过电势仅42 mV。在100 mA cm^-2下进行的高电流密度稳定性测试表明，其具有超稳定的性能，经过60多个小时的测量，其过电位仅增加了7 mV，超过了商用Pt/C（增加170 mV）。

2）作者通过第一性原理计算发现，部分取代衍生的反钙钛矿氮化物与未取代的InNNi₃和CuNNi₃相比具有较小的水离解动力学势垒。且部分取代的Cu_xIn_1-xNNi₃具有热中性和HER所需的吉布斯氢自由能。

3）作者认为这种增强是由于A位置（A = Cu或In）取代引起的d谱带中心能量的调控，从而优化了反钙钛矿氮化物与被吸附物之间的相互作用。

该工作提出了一种有效的策略，可通过调整其组成来优化反钙钛矿氮化物的电催化活性。

Jiaxi Zhang, et al. Composition‐Tunable Antiperovskite Cu_xIn_1‐xNNi₃ as Superior Electrocatalysts for Hydrogen Evolution Reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202007883

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202007883