近日，现场足球成绩
张鑫宇学术教授、唐群委教授等在电解水制氢领域取得重要进展，相关成果以“High-Density Hydrogen Pump Channels Enable Efficient Alkaline Hydrogen Evolution for Pt Catalysts at High Current Densities”为题发表于国际知名学术期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一区Top，影响因子：19.9）该文章第一作者为2024级硕士研究生刘玉凤。
铂（Pt）作为一种典型的5d电子材料，一直被认为是析氢反应（HER）性能最优的催化剂之一。但在碱性条件下，其水解离动力学缓慢，导致表面*H供应不足，是限制该类材料碱性HER性能提升的重要瓶颈。引入新的水解离活性位点虽能够促进*H生成，并通过内建电场向Pt位点迁移，但在高电流密度下，仍面临*H迁移通道不足和驱动力有限的问题，容易造成*H在水解离位点附近积累，进而限制后续H2的快速生成。因此，如何提高*H生成速率，并促进其向活性位点快速迁移，是进一步提升Pt基催化剂在高电流密度下碱性析氢性能的关键。
针对上述关键问题，本研究采用低温还原与掺杂相结合策略构筑了具有高密度Ru-Pt“氢泵”通道调控的低载量铂基电催化剂（Ru-Pt/C）。高价Ru作为水解离活性位点，可促进水分子快速解离并产生大量*H；同时，高价Ru与近零价Pt之间形成了强内建电场，促进*H快速向Pt位点发生迁移。此外，Ru与周围六个Pt原子发生相互作用，构建了高密度Ru-Pt氢转移通道，有效缓解了高电流密度下*H在水解离位点附近的积累。得益于该结构设计，Ru-Pt/C在高电流密度下表现出更加突出的HER活性，并在AEMWE中实现了1 A cm-2下1.77 V的槽电压和超过300 h的稳定运行。该研究为在碱性高电流密度条件下高性能Pt基催化剂的设计提供了新思路。
以上研究成果得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的支持。
论文链接：//doi.org/10.1002/adfm.78040
