武汉理工大学贾菲菲课题组Small扉页封面论文：钌镍合金的电子结构工程精准分离氢和羟基活性位点实现高效HER

本文介绍了武汉理工大学贾菲菲课题组在Small杂志上发表的研究，聚焦于通过合金化策略调控钌镍合金的电子结构，以实现高效电催化析氢反应（HER）。研究背景指出，尽管铂（Pt）是目前最先进的HER材料，但其高成本和低储量限制了其广泛应用。钌（Ru）因其较低的成本和与Pt相当的水解离能垒，被视为理想的替代品。然而，Ru位点对水解离产生的中间体（H*和OH*）均有强吸附力，导致HER性能不理想。研究通过DFT计算和电沉积技术制备了Ru0.250Ni合金，结果显示该合金在Fcc位点具有接近于0的吉布斯自由能，显著提高了HER性能。实验表明，Ru0.250Ni合金在10 mA cm−2和100 mA cm−2处的过电位分别为38 mV和162.4 mV，且在300 mA cm−2下连续运行24小时以上性能几乎无衰减。研究结论指出，通过电子重组分离和调节RuNi合金中的H*和OH*活性位点，可以显著提高催化剂的活性和稳定性，为高性能催化剂的制备提供了新的设计思路。