用于增强氢演化反应的结构炭黑电极上镍-碳氮化物 conformally 涂覆

本研究提出了一种用于氢演化反应(HER)的三维电极，旨在解决腐蚀抗性、催化活性和耐久性方面的挑战。该电极由炭黑(PuC)构成的棒连接金刚石结构，依次涂覆 Ni 和 CN conformally 层，使其电化学活性表面积比几何表面积增加了 80 倍以上，首次应用 CN/Ni/RCD-PuC 电极进行 HER。CN 层在酸性和碱性条件下增强耐腐蚀性，而 Ni 与 CN 的协同作用提升了催化活性。我们证明，CN/Ni/RCD-PuC 电极表现出优异的 HER 活性，在酸性和碱性介质中分别实现了 0.6 V 和 0.4 V 的过电位，以实现 $10~mA\cdot cm^{-2}$ 的电流密度。该电极在 2000 次循环伏安法高速扫描中表现出卓越的耐久性，性能无显著衰减。因此，该电极提供了一种可扩展且具成本效益的可持续氢气生产解决方案。