on style="white-space: normal; margin-bottom: 1.5em; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">鑒于與傳統化石燃料資源減少有關的全球能源危機，氫是一種有前途的替代、清潔和可持續能源。在各種制氫方案中，電催化水分解具有產品純度高、規模化生產可行性、技術環保等先天優勢。Pt基金屬催化劑是析氫反應(HER)最有效的電催化劑，但它們的高成本和有限的自然資源嚴重阻礙了它們的大規模應用，故人們致力于開發具有成本效益和高效的先進非貴金屬電化學催化劑。基于此，中國科學技術大學Yuxi Xian和徐鑫等通過轉相流延和無壓燒結法成功制備了用于HER工藝的不對稱多孔陶瓷膜電極。該成型方法可以準確地定制膜厚度，該電極具有豐富的原位形成的WC-N/W異質結構。因此，WC-N/W-1200電極表現出出色的HER性能，在酸性和堿性介質中的最低過電位分別為87 mV和104 mV，Tafel斜率分別為44.9 mV dec-1和62.2 mV dec-1，且在1000 mA cm-2的高電流密度下保持出色的長期穩定性。實驗結果和理論計算，結合WC-N/W-1200電極優異的HER催化性能，研究人員提出了以下總體機理：1.具有指狀孔的多孔陶瓷電極表現出超親水性，促進了電極和電解質之間的電荷和離子的快速轉移；2.隨著熱處理溫度的升高，導電金屬W相的增加增強了其HER性能；3. WC-N/W異質結構的界面使得電子結構和電荷密度分布得到有效調節；4.WC-N和W相之間穩定的原位形成的原子共軛有利于電子的快速轉移；5.WC-N/W異質結構中的莫特-肖特基效應加速了電子通過M/TMC界面的流動，從而提高了催化劑在HER反應中的電子傳輸效率和轉化率；6.高溫(原位)反應產生了豐富的缺陷位點，可以調節電極的電子和表面特性。這項工作提出一種新的、簡單的方法來設計新穎、高效的WC基HER電催化劑，并生產出可用于大規模工業H2生產的穩定電極。Robust Porous WC-Based Self-Supported Ceramic Electrodes for High Current Density Hydrogen Evolution Reaction. Advanced Science, 2022. DOI: 10.1002/advs.202106029
