近日，苏州大学苏韧教授课题组与Mark H. Rümmeli教授课题组在Chem Comm期刊上发表题为“Copper Dendrites Stabilized NiFe(OH)x Electrocatalyst for Durable Alkaline Hydrogen Evolution Over 1000 h”的研究工作。该研究构筑了一种铜枝晶修饰的NiFe(OH)x催化剂，实现了碱性条件下高效稳定的析氢反应。电化学测试表明，该催化剂在10 mA·cm-2电流密度下的过电位为65 mV。当使用该催化剂作为阴极，镍铁层状双金属氢氧化物（NiFe-LDH）作为阳极进行两电极体系电解水测试时，在10 mA·cm-2电流密度下的电压为1.51 V，电解水的稳定性高达1000 h，展现出很好的应用潜力。
稳定性机理示意图
稳定性机理研究表明：新鲜样品中的Cu2(OH)2CO3枝晶在析氢反应的前期被迅速原位还原为铜枝晶并均匀的覆盖在泡沫镍基底上，金属铜优异的导电性和相对较弱的氢吸附能促进了界面电荷的转移并与周围NiFe(OH)x活性物种裂解水产生的质子结合为氢气，从而避免了NiFe(OH)x活性物种被氢化而失活，实现了长期高效稳定的析氢性能。这一工作为提高镍基催化剂在碱性析氢过程中的长期稳定性提供了一种新的策略。
苏州大学研究生尚光明，李亚娇和博士后刘玉为共同第一作者，苏州大学苏韧教授和Mark H. Rummeli教授为通讯作者。
论文DOI: 10.1039/D2CC01439D