【摘要】 碱性HER介质带来了额外的水分解步骤，该步骤提供了进行HER所需的吸附氢物种；这些步骤可能增加反应能量消耗。

氢已经在许多工业过程中发挥了关键作用，并且由于它被指出是一种有前途的未来能源载体，近来对这种化合物的兴趣增加了。

 

除了提供高能量外，在其氧化过程中不会产生温室气体。

 

然而，目前大多数氢生产仍然来自化石原料，并且由于环境问题，正在开发旨在可再生、更清洁和经济上合适的氢生产的方法。

 

在所谓的“水电解”过程中，从水中制氢已经受到了极大的关注，因为如果将其与可再生能源结合，其结果是零碳排放。

 

在这个过程中，水分解产生两种气体，氢气(H2)和氧气(O2)在阳极，两者都含有高纯度。

 

在每个半电池中产生它们的反应分别被称为析氢反应(HER)和析氧反应(OER)。

 

为了使上述反应的超电势最小化，从而提高工艺效率，需要使用活性催化剂。

 

贵金属基材料，主要是Pt、Ru和Ir，仍然是这些反应的最新催化剂，但是它们的高成本和稀缺性限制了它们的大规模应用。

 

钼(MoS2)和钴(CoS2)硫化物作为她的活性物质已被广泛研究。

 

除了由于它们的低成本而引起很大兴趣之外，这些金属硫化物是用于水还原的过渡金属二硫化物的代表。

 

碱性HER介质带来了额外的水分解步骤，该步骤提供了进行HER所需的吸附氢物种；这些步骤可能增加反应能量消耗。

 

此外，与水合氢离子相比，水的结合能较低，高pH值下大量存在的羟基与催化位点的相互作用可能在催化剂的活性中起关键作用。

 

因此，在碱性电解液中，HER的机理更加复杂。

 

尽管如此，在她和OER，碱性环境允许应用更广泛的材料，包括非贵金属基材料。

 

这概括起来就是碱性交换膜的新发展，值得寻找可用于碱性交换膜水电解槽的材料[1]。

 

[1] Carlos V. M. Inocêncio, Julie Rousseau, Nadia Guignard, Christine Canaff, Sophie Morisset, Clément Comminges, Cláudia Morais and K. Boniface Kokoh. Taking Advantage of Teamwork: Unsupported Cobalt Molybdenum Sulfide as an Active HER Electrocatalyst in Alkaline Media. Carlos V. M. Inocêncio et al 2022 J. Electrochem. Soc. 169 054524.

 

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