EES：局部钾离子富集，实现安培级HER

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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 Ru ₃ Ni(NA-Ru ₃ Ni) 催化剂。

本文要点

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 Ru ₃ Ni 的负载量仅为 0.08 mg cm ^-2 ，并且在 60 ^o C 的实际 AEM 电解槽中稳定运行 2000 h ，表现出最佳的综合性能。

要点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。

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

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