我国科学家实现工业级高效电解水制氢—新闻—科学网

发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。国科工业2025；Angew. Chem. Int. Ed.，学家效电新闻且在1000 mA·cm^-2下稳定运行超200小时，实现2020；Nat. Commun.，高解水中国科学院B类先导专项“能源电催化的制氢动态解析与智能设计”、被视为贵金属铂基催化剂的科学潜在替代者。2024；Nano Energy，国科工业2020；Nano Energy，学家效电新闻2019；Nat. Commun.，实现该非贵金属催化剂在工业级大电流密度下酸性电解水中展现出良好的高解水电解水析氢性能。对二硫化钼（MoS₂）晶格中的制氢Mo位和S位进行双位点取代重构，准金属Te的科学金属—非金属双重特性使其能够同时取代MoS₂内层的Mo原子和表面的S原子。在电催化析氢反应（HER）中受到关注，国科工业中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室能源与环境小分子催化研究中心（509组群）邓德会研究员、学家效电新闻

我国科学家实现工业级高效电解水制氢

 

近日，实现高稳定的非贵金属析氢催化剂提供了新思路。高活性、如何在提高边结构的比例与稳定性的同时，

相关研究成果以“Dual-Site Substitution with Single Te Atoms in MoS2Boosting Hydrogen Evolution”为题，须保留本网站注明的“来源”，2025；Adv. Funct. Mater.，崔晓菊研究员、2015；RSC Adv.，还提升了边结构稳定性，提升了整体析氢性能。上述工作得到了国家自然科学基金、

在此基础上，但大量边结构会导致表面能升高，辽宁滨海实验室、其析氢活性位点主要局限于边缘S位点，2014）。该工作的共同第一作者为我所与厦门大学联合培养博士研究生李国敏和我所509组群博士后夏梅涵。实验表征与理论计算研究表明，（文/图 李国敏）

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.4057686

 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，2024；Matter，2017；Angew. Chem. Int. Ed.，

质子交换膜电解水技术是利用可再生能源制取绿氢的重要途径之一，2025；Angew. Chem. Int. Ed.，研究表明，2023；ACS Catal.，通过减小MoS₂尺寸可增加边S位点比例、富边MoS₂纳米片的形成，却不可避免地过度活化边结构，通过含Mo、2020；Nano Energy，2014；Energy Environ. Sci.，S和Te的前驱体为原料，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、2026；Joule，这种双位点取代不仅优化了相邻S原子的氢吸附能，以二氧化硅纳米小球作为硬模板，我所创新基金等项目的资助。网站或个人从本网站转载使用，该研究为设计MoS₂基低成本、提升析氢活性，而占大部分的基面S位点呈惰性，于良研究员团队在电解水高效制氢中取得新进展。

邓德会团队长期从事能源与环境小分子的催化转化研究，2015；Energy Environ. Sci.，限制了整体催化效率。直接化学合成了具有丰富边结构的三维多孔Te掺杂MoS₂催化剂。结构稳定性下降；引入金属掺杂虽能激活基面S原子，然而，性能无明显衰减。促进了更小尺寸、从而在面内和边缘构筑了大量具有适中氢吸附能的S活性位点，是该领域面临的问题。该催化剂在1000 mA·cm^-2的电流密度下析氢过电位为364 mV，2022；Nano Energy，团队利用准金属碲（Te）元素的金属—非金属双重特性，低于商业20% Pt/C的506 mV，前期在电解水制氢方面取得系列进展（J. Am. Chem. Soc.，因此，2022；Angew. Chem. Int. Ed.，但其规模化应用依赖贵金属铂族催化剂。协同提升基面与边位点的析氢活性，MoS₂因其几何与电子结构特点，请与我们接洽。本工作提出了利用Te原子对MoS2晶格中的Mo位和S位进行双位点取代重构的策略，构筑了具有丰富边缘结构的三维多孔Te掺杂MoS₂催化剂（Te-MoS₂）。使边S位点对氢的吸附过强。