Angew：Ni3N@W5N4内建界面电场增强阴离子交换膜电解水

阿卜杜拉国王科技大学张华彬教授团队开发了一种超薄W5N4覆盖层修饰的Ni3N纳米粒子纳米异质结复合物，通过双相金属氮化物的晶格排列形成内建界面电场（BIEF），显著提高了催化剂的性能。BIEF促进了界面电子分布，形成高价态W，增加了W5N4表面的结合位点，从而加速水分子的解离，将关键决速步的能垒从1.4 eV降低至0.26 eV。理论计算和原位XAS光谱表征证实W5N4为HER催化活性位点。Ni3N@W5N4在碱性条件下表现出优异的HER催化活性，10 mA cm-2电流密度的过电势仅为60 mV，并在500 mA cm-2电流密度下稳定工作100小时。使用该催化剂构建的AEMWE器件在1 A cm-2电流密度下稳定工作80小时。