文章导读
电解海水制氢被视为绿氢制备的重要方向，却长期受困于一个致命矛盾：海水中丰富的氯离子会不断腐蚀电极，导致设备快速失效，直接拖累系统的经济性与可靠性。西安交大电气学院付磊团队针对这一难题，开发出电沉积诱导的自催化生长策略，精准构筑成核层并实现介孔非晶态Ni-Co-Fe-B合金薄膜的可控生长，该自支撑电极在多种导电基底上表现出优异的催化性能和耐久性，成果已登上《自然-通讯》。这能否为破解海上风电消纳与绿氢制备的困局打开新的突破口？
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发展电氢协同技术是构建新型电力系统，实现“双碳”目标的重要措施。电制绿氢储能是提升新型电力系统长时间尺度调节能力的有效方案，能够显著增强电力系统的运行灵活性。其中电解海水制氢能够减少对淡水资源的依赖，可以作为未来绿氢制备的主力军之一，对于解决海上风光新能源电力并网难题，促进海上风电、光伏消纳利用具有重要意义。然而，海水中的氯离子会加速电极材料的腐蚀，导致电极快速失效。因此，开发高效、稳定且低成本的电极，成为提升电解海水制氢系统经济性和可靠性的关键。
针对上述挑战，在前期Advanced Functional Materials（2026; 36, e75516）、ACS Nano（2024, 18, 27617）、ACS Nano（2023, 17, 22744）等工作的基础上，西安交通大学电气工程学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室研究团队开发了一种电沉积诱导的自催化生长策略，巧妙利用电沉积技术精准构筑成核层，辅以化学自催化实现介孔非晶态合金薄膜可控生长，在多种导电基底上具有一定的普适性。该非晶Ni–Co–Fe–B介孔薄膜自支撑电极表现出优异的电解海水催化性能和耐久性，展示出良好应用前景。
介孔非晶态金属-硼合金薄膜
该研究成果以《电沉积诱导自催化生长的二维介孔非晶态铁族金属-硼合金薄膜》（Electrodeposition-initiated, self-catalyzed growth of 2D amorphous Fe-group metal-boron alloy mesoporous films）为题，发表在国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）上。
西安交通大学电气工程学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室为第一完成单位，电气工程学院付磊助理教授为第一作者，周峻教授为通讯作者，昆士兰大学康运卿博士和Yusuke Yamauchi教授为共同通讯作者。论文合作者还包括西安交通大学电气学院吴锴教授和史乐教授。该研究得到了国家自然科学基金委，电工材料电气绝缘全国重点实验室等项目的资助，相关表征得到了西安交通大学分析测试中心的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-75955-0
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