陈建宾/牛立伟/张国锋AEM：抗氧化Pd4S/Pd3P0.95异质结，实现高电流密度水分解！

电化学水分解制氢具有低能耗、环保和产品纯度高等优点，是一种有效的制氢途径。该技术的一个关键就是开发有效的电催化剂以降低阴极析氢过电位。尽管研究人员已经开发了一些高效的HER电催化剂，但它们中的大多数在大电流密度下仍然存在剧烈的活性下降现象。

基于此，齐鲁工业大学陈建宾、牛立伟和张国锋等通过使用单点溶剂热法硫化含P钯前体，制备出Pd₄S/Pd₃P_0.95异质结构催化剂，该催化剂继承了各个组分的固有优点并暴露了活性位点。

优化的Pd₄S/Pd₃P_0.95异质结构催化剂有望用于大电流密度HER，其在0.5 M H₂SO₄和1 M KOH中，电流密度为500 mA cm^-2时的HER过电位分别仅为284 mV和387 mV，优于基准 20% Pt/C(分别为378 mV和482 mV)；

值得注意的是，电流密度为1000 mA cm^-2时该催化剂的HER过电位分别为538 mV和486 mV。此外，该异质结构催化剂还表现出快速的反应动力学和显著的长期耐久性，在碱性溶液中进行稳定性测试后，仍保留了较强的表面抗氧化能力。

密度泛函理论(DFT)计算表明，Pd₄S/Pd₃P_0.95异质结构可以加速H₂O的解离动力学并增强了H的产生；同时，在异质界面附近产生的一个OH*只阻挡了一个Pd位点，留下更多的活性位点用于H-化学吸附，促进碱性环境中的HER性能。因此，优化后的异质结构不仅对氧原子具有最大的电导率和吸附能，而且可以显着降低水分子解离的动能势垒。

Interfacial Engineering to Construct Antioxidative Pd₄S/Pd₃P_0.95 Heterostructure for Robust Hydrogen Production at High Current Density. Advanced Energy Materials, 2022. DOI:10.1002/aenm.202103511