开发用于碱性电解水析氢反应（HER）的高活性和稳定电催化剂仍极具挑战性，近日，中国科学院大学李灿、姚婷婷用高度分散的铈在镍基体中合成了电催化剂，并且在500 mA cm⁻²的电流密度下，HER的过电位为169 mV，比没有铈的情况下低约137 mV。

本文要点：

1) 动力学分析结果表明，掺杂铈促进了HER中间体H的生成，从而加速了水的离解过程。密度泛函理论（DFT）计算还表明，引入高度分散的铈可以通过改变费米能级附近的轨道占有率来降低Volmer步骤的能垒，促进水的离解过程。

2) 此外，在80°C下的7 M KOH中，用该电催化剂构建的电解槽在800 mA cm⁻²下连续运行2000小时后，电池电压低至1.67 V。

参考文献：

Aoqi Wang et.al Electrocatalysts with Highly Dispersed Cerium in Nickel Matrix for Hydrogen Evolution in Alkaline Electrolyte Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202400647

https://doi.org/10.1002/aenm.202400647