开发在碱性和酸性介质中高效、耐用的析氢（HER）电催化剂对未来氢经济的发展至关重要。然而，目前最先进的高性能电催化剂都是以结合贵金属为载体的碳载体为基础，它们复杂的制造工艺是商业化的主要障碍。

近日，受玻璃合金薄带的优点和新颖的高熵成分设计概念的启发，澳大利亚新南威尔士大学Jamie J. Kruzic，香港城市大学吕坚教授，哈尔滨工业大学Ligang Sun报道了开发了一种新的具有五个等原子元素的高熵金属玻璃（HEMG），其在碱性和酸性条件下都能有效地电催化HER。将高熵概念引入到MG薄带中，可以获得原子水平上均匀分布的元素，这些元素可以部分脱合金，从而实现对表层的纳米结构控制。

文章要点

1）研究人员采用可扩展、简单的熔体纺丝工艺制备了等原子组成为Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀的柔性自支撑HEMG薄带。通过与原子组成为Pd₄₀Cu₃₀Ni₁₀P₂₀和Pt_57.5Cu_14.7Ni_5.3P_22.5的两种传统的四元MG的比较，初步突出五元PtPdCuNiP HEMG的优异的协同催化作用。

2）研究人员接下来采用简单的一步脱合金法去除无功能的Cu和Ni元素，以扩大比表面积。通过这种脱合金化策略，成功地制备了具有纳米级表面形貌的三维自支撑HEMG带，与以往的的合金催化剂相比，它在1.0 m KOH溶液中具有出色的电化学HER活性。此外，制备的纳米多孔HEMG条带在碱性和酸性条件下都表现出了优异的HER活性，这在以往的合金体系中也是无法实现的。

3）研究发现，Pt₅Pd₃P₂和Pt₃Pd₂在Pt₅Pd₃P₂和Pt₃Pd₂纳米多孔层中的纳米化(<10 nm)是提高催化性能的机理之一。密度泛函理论（DFT）计算表明，P原子在Pt-Pd亚晶格中的间隙固溶体引起轻微的晶格畸变，稳定了氢质子（H*）的吸附/脱附，显著促进HER，在碱性和酸性介质中均可长期使用。

参考文献

Zhe Jia, et al, A Self-Supported High-Entropy Metallic Glass  with a Nanosponge Architecture for Efficient Hydrogen Evolution under Alkaline and Acidic Conditions, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202101586

https://doi.org/10.1002/adfm.202101586