MnFeRuCoNi高熵合金纳米颗粒

13 mV析氢过电位

通过在超小高熵合金纳米颗粒中编程空位拓扑,调控Ru位点的电子结构,显著加速碱性析氢反应的水活化步骤。

Zhong, Wenhui · Kang, Qiaoling · 张春雨 · 雷皓 · Li, Zhiyun · Qing-Qing, Zhang · 魏伟 · Yang, Jinfeng · 马静远 · Liu, Hao · 李超 · 江俊 · 马廷丽 · 崔义

Journal of the American Chemical Society 2026

参数信息

析氢过电位
13 mV
Tafel斜率
47 mV dec⁻¹
稳定性
2600 h

技术优势

无需氢气合成

采用挥发性辅助的MOF到合金转化路线,在惰性气氛下即可生成合金,避免氢气使用,提升安全性和可扩展性。

超小粒径且空位可编程

所得纳米颗粒粒径小于4 nm,且空位拓扑可编程,直接调控Ru位点的电子结构。

接近Pt/C的碱性HER性能

在1.0 M KOH中,10 mA cm⁻²下过电位仅13 mV,Tafel斜率47 mV dec⁻¹,稳定性约2600 h,性能逼近Pt/C。

空位拓扑机理清晰

通过PALS/EPR、EXAFS/XPS/XANES、NAP-XPS、REELS/TOF-SIMS和原位Raman等多重表征,建立了从空位拓扑到Ru电子再分布、水活化加速和碱性HER动力学的因果链。

应用场景