近日，我校新材料与新能源学院蒋建中教授团队在国际知名期刊《Advanced Energy Materials》发表了题为《Lattice-Matched Ru/W2C Heterointerfaces with Reversible Hydrogen Spillover for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution》的学术研究成果。该研究从晶格匹配异质界面对反向氢溢流过程加速碱性析氢反应动力学的影响角度出发，为开发高性能碱性析氢催化剂的制备提供了可能。
该研究成功构建了晶格匹配的Ru/W2C异质结构，用于高效碱性HER。实验和理论结果表明，Ru纳米团簇可以有效地稳定W2C，从而促进Ru/W2C异质结构中相纯W2C的形成。此外，还揭示了W2C上的H2O解离形成的H中间体可以快速迁移到相邻的界面Ru位点进行随后的H-H偶联和H2释放过程。这是通过晶格匹配的异质界面促进的可逆氢溢流机制实现的，它可以削弱界面质子的吸附能。因此，Ru/W2C非均相电催化剂表现出优异的碱性HER性能，在10 mA cm-2时具有17 mV的低过电位，过电位为100 mV时具有高质量电流密度（6.44 A mgRu-1）和低周转率（TOF）值（2.8 s-1），远远超过基准Ru/C和Pt/C。该研究为高效电催化剂的设计提供了新思路。
论文地址：https://doi.org/10.1002/aenm.202405546
