魏 灿，李朋喜，李黎明，宋时莉，肖 宠

（中国船舶集团有限公司第七一八研究所，河北 邯郸 056500）

能源消耗量的不断增长引起了全世界的密切关注。因此，清洁能源生产技术的发展已成为世界范围内的研究重点。先进的能量转换技术主要受益于合适的催化材料的开发，这些催化材料可以有效地执行电化学过程中的析氢反应。作为常规铂、钯、铱基催化剂的替代品，过渡金属离子（例如Fe、Co、Mo、Ni等）已被用来开发先进的电活性材料，以超越最先进的催化性能。在这些过渡金属离子中，镍由于优异的电子性能而显著改变了材料的表面性能，有利于电催化，因此成为最有希望的成分之一。

1 电解水制氢

电解水制氢主要是通过高度标准化但非常昂贵的贵金属（例如Pt）基催化剂在商业上实现的。目前，研究人员一直受到启发，在清洁能源生产反应中使用镍基催化剂替代Pt，原因为：（1）它们有相似的化学性质；（2）它们在元素周期表中的基团数目相同；（3）大量的镍及其廉价性[1]。

寻找电极材料表面最佳的氢化学吸附，可以为选择合适的析氢反应催化剂提供指导。将纳米结构的Ni衍生物掺入最新的材料中，可以有效增加二元或三元合金材料的电化学活性表面积，以增强其在碱性和酸性介质中的催化活性。具体而言，成熟的铂、金属掺杂剂（如钼和铁）在通过调节催化表面的天然电子结构来减少过电位和增强Ni基材料的催化活性方面起着重要作用。除了金属氧化物和氢氧化物外，许多研究人员还致力于使用非金属来操纵金属结构，以得到更大的表面积。……