周 琦 欧阳德凯 汪 帆 何金山 黎新宝

(1兰州理工大学,省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050)

(2兰州理工大学,材料科学与工程学院，兰州 730050)

0 引 言

氢能作为一种清洁高效的二次能源一直备受关注[1-4]。电解水制氢是获取氢气的主要方式，但由于过电位的存在造成其能量转化效率低，使得工业化制氢无法大规模生产。目前的研究主要通过以下2个因素降低电极析氢过电位：一是增大电极的比表面积，以增加电极反应的活性位点，降低电极析氢过程中的真实交换电流密度；二是寻找具有高电催化活性的电极材料[5-6]。过渡金属Ni外层电子层具有未成对的3d电子，在析氢反应过程中容易与电离出的氢原子的1s轨道电子配对形成M—H键，且表现出较快的反应速率。Lei[7]等利用超声辅助将Mg-Ni-La金属条带在(NH4)2SO4水溶液中脱合金得到了韧带状纳米多孔Ni，其独特的结构表明S的加入能在析氢过程中提供大量空位从而促进了H的吸附，但硫化物导电性的不足导致其反应迟缓。Duan等[8]通过一步水热合成法在泡沫镍上制备了纳米片状Ni3S2并发现片状Ni3S2中的S22-能与Ni基底形成高效的电子传输桥梁，加快了电子的传输速率。曹寅亮等[9]发现Ni-S合金较强的析氢活性归结于Ni3S2具有较适中的吸脱附氢能力，在析氢反应过程中，对活性氢原子表现出瞬间暂态行为，具有较强的抗极化能力。

基于过渡金属硫化物对电催化析氢性能的特殊贡献，我们选择了不同相组成的Ni-Al合……