近日，化材学院胡恩来、张璟联合中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟教授在国际权威期刊 Advanced Energy Materials（IF = 26）上发表论文“Facile Exposure of P-Co/Co(OH)2 Heterointerfaces for Enhanced Activity and Stability in Alkaline Hydrogen Evolution Reaction”（DOI: 10.1002/aenm.202503695）。该研究在碱性电解水制氢领域取得重要进展。浙江师范大学为该论文第一单位和通讯单位，化学与材料科学学院2023级硕士生刘雨洋为论文第一作者，胡恩来、张璟博士和中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟教授为论文的共同通讯作者。
本研究利用次亚磷酸钠调控的一步电沉积法成功构建了富含P-Co/Co(OH)2界面的微球催化剂。这一创新性策略显著降低了羟基在异质界面的吸附，从而大幅增强了催化剂的电解稳定性。实验结果表明，所制备的P-Co/Co(OH)2催化剂表现出色，在电流密度为10 mA cm-2时仅需36.7 mV过电位（与铂基催化剂26.9 mV相近），远优于核壳结构对比样Co@Co(OH)2的217.6 mV。在250 mA cm-2的高电流密度下稳定运行55小时后，电流保持率高达97.1%，远超对照组的59.1%。当将P-Co/Co(OH)2与NiFe-LDH配对组装成碱性阴离子交换膜电解槽时，该系统仅需2.03 V电压即可驱动200 mA cm-2的电流密度，并实现了长达350小时稳定运行。这一结果充分体现了P-Co/Co(OH)2在工业级电解水制氢中的巨大应用潜力。通过理论计算、电化学测试和原位红外光谱深入研究表明，磷源诱导的异质结构显著加速了水解离动力学，并优化了氢吸附行为。同时，羟基吸附的减轻是提升稳定性的关键因素。该研究详细揭示了羟基吸附强度-稳定性之间的构-效关系，为设计高稳定性电解制氢催化剂提供了全新思路。
本研究获得了国家自然科学基金、浙江师范大学先进催化材料教育部重点实验室设立的开放基金、浙江大学硅及先进半导体材料全国重点实验室开放课题等经费资助。
编辑：武艳
