精心设计具有新型杂化结构的析氢（HER）电催化剂是协同加速水分解反应动力学的重要策略。
近日，山东大学熊胜林教授，奚宝娟副教授报道了通过一锅自模板和自催化的方法制备了一种由石墨烯纳米笼(SGNC)组装而成的三维(3D)海绵，其中Ni纳米颗粒（NPs）和Ni单原子（SAs）共存。
文章要点
1）研究人员在高温下，同时进行烧结和雾化过程。Ni NPs首先熔融通过碳壳逃逸，部分Ni原子被富N碳载体捕获形成负载在N掺杂石墨烯纳米笼上的Ni SAs，其余的Ni原子聚集形成新的Ni@C。
2）由于具有三维多孔结构和多组分的活性中心，所制备的SGNCs-900 具有优异的HER性能，在电流密度为10 mA cm−2时的过电位仅为27 mV。
3）理论计算证明，Ni-SAs和Ni@C之间的相互作用能促进水的解离和氢在碱性HER中的化学吸附。
非贵金属基杂化材料的可控工程策略为新型电催化剂的设计提供了新途径。
Yu Gu, et al, Sponge Assembled by Graphene Nanocages with Double Active Sites to Accelerate Alkaline HER Kinetics, Nano Letters, 2020
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c03565
https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c03565
