化学学院孙洪明副教授在Advanced Energy Materials上发表论文“Multi-Interface Engineering of Self-Supported Nickel/Yttrium Oxide Electrode Enables Kinetically Accelerated and Ultra-Stable Alkaline Hydrogen Evolution at Industrial-Level Current Density”，该论文通过对Ni/Y₂O₃电极的多重界面系统性调控，显著提升了该电极在大电流密度下的碱性析氢催化活性和稳定性。

图 电极的双功能活性位点协同催化机理、自支撑电极结构和超亲水界面调控示意图

这项工作利用选择性高温还原的方法制备了一系列金属镍/稀土金属氧化物（Ni/Sc₂O₃、Ni/Y₂O₃、Ni/La₂O₃）复合电极。稀土金属氧化物（Sc₂O₃、Y₂O₃、La₂O₃）的掺入显著提升了金属镍的碱性析氢催化性能，其中，由于Y₂O₃具有较适中的亲氧性，不仅减低了水分解能垒，促进碱性HER的Volmer步骤，而且防止了生成OH的毒化，因此Ni/Y₂O₃电极表现出了最优异的析氢催化活性。Ni/Y₂O₃电极的自支撑电极结构增强了催化剂-基底的粘附力，确保了大电流密度下的快速电子传输和催化剂结构稳定性。超亲水的电极表面减弱了催化剂-气泡之间的粘附力，促进气泡在小尺寸的时候快速脱落，减少了催化“死区”的产生，促进了催化剂大电流密度下活性位点的暴露，缓解了由于气泡粘附产生的催化剂脱落，提高了稳定性。同时，超亲水的电极结构还可以降低气泡粘附所产生的系统电阻R_s，从而降低气泡引起的过电位。该工作表明超亲水电极结构可以显著提高电极在大电流下的活性和稳定性。

第一作者是天津师范大学化学学院孙洪明副教授，通讯作者为天津师范大学化学学院孙洪明副教授和郑州轻工业大学杜淼教授。该研究工作得到了国家自然科学基金（52101268）和河南省跨学科创新课题组项目（232300421005）等资金支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202303563