「国家杰青」赵一新领衔！上海交通大学龙霞/钱旭芳Nature子刊 | 可规模化镍诱导合成铂单活性位点催化剂用于HER！

背景：随着全球碳中和目标的推进，绿氢作为清洁能源载体备受关注。质子交换膜水电解技术因其优势，在耦合可再生能源方面前景广阔，但其广泛应用受限于对稀缺且昂贵的铂基催化剂的依赖。传统铂/碳催化剂存在分散性差、稳定性不足等问题，亟需开发可规模化合成、兼具高活性和长稳定性的低铂催化剂。研究目的：本文旨在开发一种可规模化制备的低铂负载析氢电催化剂，通过简便的镍驱动一步还原置换法，在镍-氮掺杂碳纳米管上合成具有特定配位结构的铂单位点催化剂，以实现在工业级电流密度下的高效、稳定析氢。结论：研究成功制备了NCNT-Ni/Pt催化剂，其初始配位结构为N2-Pt-Cl2，在反应中动态演化为高活性位点。该催化剂在极低铂载量下表现出优异的析氢活性和稳定性，在酸性条件下过电位极低，在质子交换膜水电解槽中能稳定运行超过4500小时，并与光伏组件耦合实现了较高的太阳能-氢能转换效率。该工作为工业级析氢电催化剂的合成提供了实用策略，弥合了实验室研究与工业应用之间的差距。