张华院士领衔！港城大黄勃龙/港理工朱叶/高研院乔盼哲重磅Nature Materials丨电催化的4H相高熵合金的合成！

背景：质子交换膜水电解槽是实现高效清洁制氢的关键技术，但其大规模应用受限于酸性环境中高活性、高稳定性催化剂的缺乏。高熵合金虽具潜力，但其晶体结构通常局限于热力学稳定相，制约了性能优化。研究目的：本研究旨在开发一种通用策略，合成具有非常规晶相的高熵合金催化剂，以提升其在酸性水电解中的催化性能与稳定性。结论：研究团队以不同晶相的金纳米材料为模板，通过湿化学外延生长法，成功合成了具有六方密排4H相、包含多达十种金属元素的高熵合金核壳纳米结构。其中，4H-Au@4H-IrPtNiFeCo催化剂在酸性析氢、析氧及全水分解反应中，均表现出优于传统面心立方相催化剂的活性与稳定性。在质子交换膜水电解槽测试中，该催化剂在60°C下仅需1.90 V即可实现3000 mA cm⁻²的高电流密度，并能稳定运行超过1200小时。该工作为通过晶相工程设计高效、稳定的高熵合金电催化剂提供了新策略，有望推动清洁能源技术的发展。