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采用非貴金屬電催化劑的陰離子交換膜(AEM)水電解是實現可持續氫氣生產的有前途的策略。然而，它仍然面臨許多挑戰，包括堿性析氫反應(HER)動力學緩慢、活性不足以及安培級電流密度堿性HER的非貴金屬電催化劑壽命有限。

在這里，南京郵電大學Qiang Zhao，Longlu Wang，Shujuan Liu報道了一種在工業級電流密度下有效的堿性HER策略，其中設計了一種柔性WS₂超結構作為AEM水電解的陰極催化劑。

文章要點

1）該超結構具有低楊氏模量納米片之間無鍵范德華相互作用以確保出色的機械柔韌性，以及納米片的階梯狀邊緣缺陷結構以實現高催化活性和有利的反應界面微環境。

2）獨特的柔性WS₂超結構可以有效承受高密度氣液交換的影響并促進質量轉移，在工業規模的電流密度下具有出色的長期耐用性。

3）含有該催化劑的AEM電解器的陰極電壓為1.70 V，可在1000小時內提供恒定的1 A cm^?2催化電流密度，衰減率可忽略不計為9.67 μV h^?1。

參考文獻

Xie, L., Wang, L., Liu, X. et al. Flexible tungsten disulfide superstructure engineering for efficient alkaline hydrogen evolution in anion exchange membrane water electrolysers. Nat Commun 15, 5702 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-50117-2

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50117-2