第一作者：Yaoxing Wang，Yang Zhang，Pengyu Xing
通訊單位：華中科技大學(xué)，東北林業(yè)大學(xué)熵合金納米粒子結(jié)合了多種元素的優(yōu)勢(shì)，因此成為具有前景的電催化劑。但是目前合成得到的高熵合金納米粒子催化劑通常與導(dǎo)電基底之間形成的界面較差，這影響了高熵合金納米催化劑長(zhǎng)壽命催化和能源轉(zhuǎn)化。本論文研究了高熵合金納米粒子（HEAs）在電催化中的應(yīng)用，特別是針對(duì)析氫反應(yīng)（HER）。研究者們報(bào)道了一種由五種元素（PtNiCoFeCu）組成的HEAs，通過(guò)焦耳熱合成（2060 K，2秒）和快速淬火處理，自封裝在活化碳化木材（ACW）中，實(shí)現(xiàn)了高活性和高耐久性的電催化。這種自封裝結(jié)構(gòu)顯著增強(qiáng)了HEAs與ACW之間的界面穩(wěn)定性，使得HEAs@ACW在10 mA cm-2的電流密度下僅需要7 mV的過(guò)電位，并且在500小時(shí)的穩(wěn)定性測(cè)試中幾乎沒(méi)有衰減，優(yōu)于大多數(shù)已報(bào)道的電催化劑。圖1：焦耳熱和快速淬火處理合成HEAs@ACW的示意圖和機(jī)制。圖2：焦耳熱和快速淬火處理合成HEAs@ACW的形貌表征。圖5：實(shí)際應(yīng)用中的氫氣生產(chǎn)。本研究開(kāi)發(fā)的高熵合金納米粒子自封裝在碳化木材中的電催化劑，通過(guò)缺陷驅(qū)動(dòng)的表面工程策略，顯著提高了電催化劑的活性和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該電催化劑在10 mA cm-2的電流密度下僅需7 mV的過(guò)電位，并在500小時(shí)的穩(wěn)定性測(cè)試中表現(xiàn)出極低的衰減，展示了其在能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換應(yīng)用中的潛力。此外，通過(guò)理論計(jì)算，研究者們揭示了高熵配置的協(xié)同效應(yīng)可以降低水分子和氫中間體吸附的能壘，從而顯著提高HER活性。這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)和制造用于氫經(jīng)濟(jì)中的高效能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換應(yīng)用的電催化劑提供了新的思路。標(biāo)題：Self-Encapsulation of High-Entropy Alloy Nanoparticles Inside Carbonized Wood for Highly Durable ElectrocatalysisDOI：10.1002/adma.202402391
