开发高效且资源丰富的碱性析氢反应（HER）电催化剂对于可持续能源至关重要，但共同调控其复杂的多步骤过程，包括水解离、OH-解吸和析氢，仍然是一个巨大挑战。

基于此，2024年10月24日，中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟院士、北京化工大学曹达鹏教授在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Customizing Bonding Affinity with Multi-Intermediates via Interfacial Electron Capture to Boost Hydrogen Evolution in Alkaline Water Electrolysis》的研究论文。

在此，研究人员通过制备具有突出的双氮化物金属异质结构的纳米片阵列的垂直集成电极来克服这些障碍，该结构具有完美的晶格匹配和优异的导电性，可以作为一个多功能催化剂来调节与碱性HER中间体的键合亲和力。 详细的结构表征和密度泛函理论（DFT）计算表明，异质界面上的电荷再分布产生了电子积累的W-W位点，与单一氮化物相比，这减少了O p-W d和H s-W d相互作用，从而增强了OH-转移和H2析出。

由此产生的WN-NiN/CFP催化剂在电流密度为10 mA/cm2的碱性HER条件下具有36.8 mV的低过电位，同时在100 mA/cm2的整体水分解条件下保持了1300 h的运行稳定性。 这项工作提出了一种有效的方法，优化了碱性HER中多个位点-中间体相互作用，为高效的能量转换奠定了基础。

图文解读

文献信息

Customizing Bonding Affinity with Multi-Intermediates via Interfacial Electron Capture to Boost Hydrogen Evolution in Alkaline Water Electrolysis, Angewandte Chemie International Edition, 2024. https://doi.org/10.1002/anie.202414518.