寻找一种在安培级电流密度下进行碱性析氢反应(HER)的非铂催化剂对于新出现的阴离子交换膜(AEM)水电解是重要的，但也是具有挑战性的。

近日，湖南大学Hongwen Huang，南京大学Zheng Hu报道了一种纳米锥组装的Ru₃Ni(NA-Ru₃Ni)催化剂。

文章要点

1）该催化剂在1000 mA cm^-2时表现出168 mV的低过电位，在100 mV的过电位下表现出26.5 s^-1的高周转频率，而Ru₃Ni的负载量仅为0.08 mg cm^-2，并且在60 ^oC的实际AEM电解槽中稳定运行2000 h，表现出最佳的综合性能。

2）理论模拟和实验结果证实，尖端集中的K⁺离子通过增强界面水的H-OH键极化和降低水的解离能垒来促成这种显著的碱性HER活性，其中非共价相互作用被认为是内在的驱动力。

本工作对工业用碱性HER催化剂的合理设计具有普遍的指导意义。

参考文献

Lei Gao, et al, Engineering a Local Potassium Cation Concentrated Microenvironment toward Ampere-Level Current Density Hydrogen Evolution Reaction, Energy Environ. Sci., 2023

DOI: 10.1039/D2EE02836K

https://doi.org/10.1039/D2EE02836K