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翟天佑/劉友文/盧寧Angew.：螺旋域?qū)θ毕菸稽c和垂直傳導的雙重調(diào)節(jié)助力電催化HER

活性位點不足和垂直傳導弱是限制過渡金屬二鹵化物電催化析氫反應(yīng)（HER）的內(nèi)在因素。

基于此，華中科技大學翟天佑教授和劉友文副教授、安徽師范大學盧寧副教授（共同通訊作者）等人報道了一個螺旋MoTe₂模型來綜合優(yōu)化上述問題。作為一種二維（2D）層狀窄帶半導體，通過化學氣相沉積（CVD）可控生長螺旋MoTe₂域，作為設(shè)計其性能的概念證明。

通過多重表征表明，螺旋MoTe₂域具有AA堆疊結(jié)構(gòu)，交角約為0.6^o。正如預期的那樣，單個螺旋MoTe₂的導電原子力顯微鏡（c-AFM）顯示出不管層厚如何都具有優(yōu)異的垂直導電性，這是得益于層間連接的螺旋位錯線。

更有趣的是，理論計算表明，靠近螺旋金字塔邊緣區(qū)域的Te空位的較低形成能將為其貢獻更多的活性位。

得益于活性位點和電子導電性的雙重調(diào)節(jié)，作者制作了一個基于單螺旋MoTe₂的片上微電池裝置，用于直接提取螺旋MoTe₂的活性，并在0.4 V的過電位下實現(xiàn)了3000 mA cm^-2的超高電流密度，比剝離的對應(yīng)物高出兩個數(shù)量級。該工作報道的螺旋模型將為觸發(fā)其他惰性催化反應(yīng)開辟一條新途徑。

Dual-Regulation of Defect Sites and Vertical Conduction by Spiral Domain for Electrocatalytic Hydrogen Evolution. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202112953.

https://doi.org/10.1002/anie.202112953.

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