近日，大连化物所在碱性水电解制氢领域取得新进展。研发团队提出了“原子到宏观”多尺度组装整体式催化电极设计新策略，构筑了具有多级孔结构的整体式电极，在安培级电流密度下实现高效、稳定产氢，为降低制氢成本提供了新方案。

 

　　本工作提出了“原子到宏观”多尺度组装整体式催化电极设计新策略，通过模板辅助粉末冶金法制备了整体式多级孔镍金属骨架，并在其表面引入二氧化钼，通过高温煅烧，最终形成具有丰富原子级异质界面及“纳米—微米—亚毫米”三级孔结构的整体式电极。

 

　　在电子结构层面，镍与二氧化钼界面处的电子转移适度弱化了氢中间体在镍位点的吸附，从而促进了氢气的脱附，提升了本征活性；在传质层面，亲水性的二氧化钼与多级孔结构协同作用，加速了气泡脱附和电解液渗透，提高了高电流密度下的传质效率；在稳定性层面，镍与二氧化钼间的强相互作用及其与多孔镍整体式骨架的牢固结合，增强了结构稳定性。

 

　　该工作通过从原子到宏观尺度的跨尺度设计，构建了兼具界面电子调控与多尺度孔结构的整体式电极，突破了高电流密度下碱性水电解电极活性与稳定性难以兼顾的技术瓶颈，为开发高效、耐用的制氢电极提供了新思路。