Huizhen Han^#, Shiyi Tao^#, Yu Sun, Yuxin Luo, Yulian Zhao, Somnath Mukherjee, Yi, Ma^*, Xin Bo^*, Zenglin Wang^*; Adv. Sustainable Syst. 2024, 2400815. DOI:/10.1002/adsu.202400815

工业碱水制氢条件下的浓碱会对电极造成腐蚀，为此，本研究通过电沉积方法将磷共掺杂至NiCuV整体式电极中，在表面工程调控方面取得了阴极保护效果。在碱性介质中，在1A cm^-2的极高电流密度下，电极表现出增强的电化学析氢催化行为和恒定的耐久性，其过电位仅为-0.75 V，持续时间超过270小时。阴极保护策略通过形成磷酸盐表面层来优化电荷密度，从而实现了对特定的金属（合金）相的抗氧化保护。同时，P掺入调节了电极的分级多孔结构，提升电化学比表面积。此外，基于此材料构建的阴离子交换膜水电解槽（AEMWE），在使用NiCuVP作为析氢阴极、NiFeCr-LDH作为析氧阳极时，在80 °C、2 V槽电压和30 wt.%KOH电解质工业模拟条件下，其运行电流度可达912 mA cm^-2。本研究还系统地讨论了电化学比表面积、氧化还原行为和表面亲水性等影响活性和耐久性的因素。本研究为AWE和AEMWE阴极的防腐和活性增强提供了一种实用的方案。

共同第一作者：陕西师范大学硕士研究生韩会珍、陶诗怡

通讯作者：陕西师范大学马艺副教授、薄鑫副研究员、王增林教授

全文链接：https://doi.org/10.1002/adsu.202400815