高效全pH值及碱性海水析氢反应的高熵金属硫化物：简易合成与性能突破

本文报道了一种通过电沉积法在泡沫镍(NF)上合成的高熵硫化物(NiMnCoMo)Sx/NF催化剂，其在酸性(187 mV@100 mA·cm?2)、中性(323 mV)、碱性(134 mV)及碱性海水(167 mV)条件下均表现出卓越的析氢反应(HER)活性和稳定性。通过密度泛函理论(DFT)揭示了高熵体系的结构调控机制，为开发全pH适应性电解水催化剂提供了新思路。

　　

Highlight

高熵金属硫化物：简易合成、全pH值及碱性海水高效析氢反应

材料与方法

所有实验材料详见支持信息。

催化剂制备

采用一步电沉积法合成材料，使用二电极系统：工作电极为预处理的泡沫镍，对电极为铂片（图1a）。具体电沉积参数见表S1。

催化剂表征

支持信息提供了完整的物理和电化学表征方法。

物理表征

X射线衍射(XRD)分析显示（图S1a和图1b），材料在21.8°、31.1°、37.8°等处出现与Ni₃S₂（PDF#44–1418）晶面匹配的强衍射峰。衍射峰强度变化表明高熵体系成功构建。

结论

本研究通过电沉积法在NF表面成功制备了(NiMnCoMo)S_x/NF催化剂，其密集的球形突起结构提供了丰富活性位点。该催化剂在全pH范围和碱性海水中均展现优异HER性能（酸性187 mV、中性323 mV、碱性134 mV），DFT计算揭示了高熵体系对材料结构的优化机制。

（注：翻译部分保留了专业术语的英文缩写和上下标格式，去除了文献引用标识，采用生动表述如"密集的球形突起结构"等增强可读性。）