为了大规模实施水分解制氢，迫切需要可持续和可扩展地制造低成本、高效和耐用的电催化剂，这些催化剂在工业级电流密度下运行良好。

在这项工作中，浙江大学Bing Zhang，陆盈盈教授通过将镍纳米粒子封装在氮掺杂的碳化木框架（Ni@NCW）内构建了集成碳电极。这种具有分级多孔结构的集成电极有利于析氢反应（HER）的传质过程。

文章要点

1）Ni@NCW电极可以直接用作HER的稳健电催化剂，在401 mV的低过电势下提供1000 mA cm^-2的工业级电流密度。

2）独立式无粘合剂电极在 100 小时内表现出非凡的稳定性。配备这种独立式碳电极的阴离子交换膜水电解（AEMWE）电解槽仅需要2.43V的较低电池电压即可实现4.0A的安培电流用于制氢，而不会显着降低性能。

这些优势揭示了该策略在基于丰富的天然木材资源设计用于水分解的具有成本效益的单金属、双金属或三金属物种的独立式电极方面的巨大潜力。

参考文献

Di Li, et al, Wood-derived Freestanding Carbon-based Electrode with Hierarchical Structure for Industrial-level  Hydrogen Production, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202304917

https://doi.org/10.1002/adma.202304917