MXenes电催化析氢的研究进展

李能; 曾州岚; 刘滨; 吴婧; 胡福云; 谢伟; 鲁雪莲

doi:10.19603/j.cnki.1000-1190.2021.06.006

华中师范大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (06) : 976 -990. DOI: 10.19603/j.cnki.1000-1190.2021.06.006

MXenes电催化析氢的研究进展

李能, 曾州岚, 刘滨, 吴婧, 胡福云, 谢伟, 鲁雪莲

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摘要

面向"碳达峰""碳中和"国家重大战略,氢能作为一种能量密度高、无污染的绿色能源,将成为我国乃至世界未来能源战略领域发展的重中之重.电解水制氢由于其制备方法简单、制氢纯度高、制备过程无污染等优势而备受关注,但是该方法存在一个严重的缺陷,就是缺乏低成本、高效率析氢反应(HER)催化剂.MXenes是一种新兴的二维(2D)过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物,由于其具有极好的导电性、良好的亲水性、极大的比表面积、可调节的分子结构及多样的化学组成等优势,在析氢催化剂领域存在着潜在的巨大应用.该文总结了MXenes制备、MXenes基电催化析氢性能调控策略及利用机器学习设计MXenes基析氢电催化剂面临的挑战和新的机遇.该文为今后开发新型高效的MXenes基析氢电催化剂,推动氢能的绿色制备提供了参考.