蒋钱良， 徐京城

（上海理工大学 材料与化学学院，上海 200093）

鉴于持续的城市空气污染、全球CO2排放和气候变化，对低排放或零排放车辆的需求日渐增加，导致对新的和改进的绿色替代能源的需求增加[1-2]。虽然太阳能、风能、地热能和潮汐能是典型的可再生能源，但由于季节和地区因素，它们在时间上是不可控制和不可预测的。以太阳能为例，太阳每天照耀时间有限，这种技术显然受到温度、空气质量和其他气象条件的影响，这限制了它的广泛适用性。因此，需要大规模的储能方法或装置。在各种可持续能源候选者中，氢燃料因其天然的优势而获得了极大的关注[3-4]。氢气是一种典型的无毒和环境友好的动力源，可以从水中产生，而水是地球上丰富的反应物，在转化为其他能源时不产生CO2排放。此外，氢气可用于内燃机和燃料电池。因此，开发高效的基于氢气的能源系统是必要的。通过电解水制氢作为一种高效清洁的方式，因其阳极反应动力学过程缓慢限制了其被广泛应用[5]。镍铁基层状双氢氧化物(nickel-iron layered double hydroxide，NiFe-LDH)因其组分可调控的层状结构以及相较于贵金属催化剂具备成本低廉、含量丰富等优点，近年来成为了研究热点。然而，其电导率低、活性位点暴露不充分等缺点，限制了其催化性能的进一步提高。因此通过改性的方式进一步改善NiFe-LDH 材料就显得尤其重要[6–8]。近年来，出现了大量的理论和试验相结合的方法来制备高效的电催化剂[9–12]，然而，仍然没有文章从计算和试验相结合的角度进行总结。……