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王熙/伊丁/曾祥華AEM：高出4倍！調控Ni-Pt邊緣位點上Ni原子的3d軌道助力高效堿性析氫

在堿性環境中進行水電解是大規模生產氫氣（H₂）的一條有希望的途徑。因此，設計高活性、低成本的電催化劑具有重要意義。

近日，北京交通大學王熙教授和伊丁副教授、揚州大學曾祥華教授（共同通訊作者）等人報道了在鎳鉑（NiPt）合金的邊緣含有大量原子分散的Pt，以促進堿性溶液中的析氫。

在邊緣上形成的Ni-Pt原子對通過減少配位原子的數量來保持工程電子結構，以促進動力學緩慢的Volmer步驟，并通過提供單獨的活性位點來進一步促進氫耦合步驟。

當Pt含量為3_at%時，該催化劑在電流密度為10 mA cm^-2記錄到了6 mV的超低過電位，在30 mV的過電位下提供了68.3 mA cm^-2的電流密度，比商用催化劑20wt% Pt/C催化劑高出了4倍。

通過畸變校正透射電子顯微鏡和quasi-operando X射線吸收精細結構測量表明，Ni-Pt原子對作為活性中心，并在反應過程中實現各種中間體（OH*和H*）之間的微妙吸附/解吸平衡析氫反應（HER）。

在12 h計時電流試驗后，制成的合金催化劑顯示出高穩定性，活性衰減可忽略不計，表明其在整個水分解池中的可行性。

Modulating 3d Orbitals of Ni Atoms on Ni-Pt Edge Sites Enables Highly-Efficient Alkaline Hydrogen Evolution. Adv. Energy Mater., 2021, DOI: 10.1002/aenm.202101789.

https://doi.org/10.1002/aenm.202101789

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