氢能作为一种高能量密度、碳中和的可替代能源，被认为是未来能源转型的关键。电解水制氢被认为是环境友好的生产路径。然而，电解水中的析氢反应（HER）在碱性条件下，由于质子供应速率低和水解离缓慢，导致反应动力学缓慢。尽管铂（Pt）基催化剂在酸性电解质中表现出卓越的HER活性，但在碱性条件下，其活性显著降低。因此，开发能够在碱性条件下高效促进HER的催化剂是当前研究的热点。

近日，青岛滨海学院机电工程学院金属材料工程专业廖美红博士在著名期刊《Rare Metals》（中科院SCI一区）发表题为“Polyoxometalates hydrogels derived porous conductive Pt@Mo₂C carbon aerogels as self-supporting electrocatalysts for enhancing alkaline hydrogen evolution reaction”的研究论文。该研究提出了一种基于多金属酸盐（POMs）水凝胶的自支撑多孔导电碳气凝胶，嵌入Pt掺杂的二钼碳化物（Pt@Mo₂C）活性位点，用于提升碱性HER性能。

图1. 电催化剂的制备过程

研究发现，所制备的自支撑Pt@Mo₂C碳气凝胶具有连续多孔导电网络结构，有效促进了荷质传输。此外，Pt与Mo₂C形成的异质结构借助Mo-OH键和Pt-H键的协同作用，可显著加速水解离过程，从而显著提升碱性HER活性。优化后的Pt@Mo₂C/碳纸（Pt@Mo₂C/CFP）电催化剂铂载量仅为0.03 mg•cm^-2，在10 mA•cm^-2电流密度下过电位低至17 mV，性能超越商业Pt/C催化剂。该催化剂在实际碱性水电解槽中更展现出卓越的耐久性，能在500 mA•cm^-²高电流密度下稳定运行超过100小时。此项研究为设计合成高性能碱性HER电催化剂开辟了新途径。

图2. 电催化剂的理论分析

论文信息：Meihong Liao*, Qinggong Zhu, Yuanyuan Li, Quezhong Yan, Shuaishuai Zhou, Jingjie Dai, Yichao Huang*, Jing Gu*. Polyoxometalates hydrogels derived porous conductive Pt@Mo₂Ccarbon aerogels as self-supporting electrocatalysts for enhancing alkaline hydrogen evolution reaction. Rare Met. 2025, https://doi.org/10.1007/s12598-025-03515-4.