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**研究背景**
氢能因其超高的能量密度和环境友好特性而受到广泛关注。传统的蒸汽重整和煤气化生产氢气能耗高且不经济。水电解被认为是一种有吸引力的替代方法，尤其是碱性水电解，因其成本低和寿命长而受到工业界的重视。然而，碱性条件下的HER过程由于水分子的解离步骤而反应动力学缓慢。即使是最先进的商业催化剂——铂(Pt)基催化剂，在碱性溶液中的表现也比在酸性溶液中低2-3个数量级。
**研究内容**
由于Ru(钌)相对于其他铂族金属具有较低的水解离能垒和相对低廉的价格，被认为是一种有前途的碱性HER催化剂。但是，Ru的HER性能仍然不如Pt，主要是因为其相对较强的氢吸附能力。因此，调整Ru的氢吸附强度以增强HER性能是必要的。应变工程被认为是一种有效的策略，用于调节关键反应中间体的结合强度并增强催化活性。文章中提出，通过压缩应变可以拓宽d带，对于像Ru这样具有半填充d带的过渡金属，拓宽的d带可以进一步导致d带中心的下移，从而减弱氢吸附强度。
图一 Ru-NiCr LDH的制备示意图及物理表征
**实验方法**
通过不同的步骤(水热法、阳离子交换和随后在不同体积分数的H2/Ar气氛下的退火处理)合成了具有不同压缩应变水平的Ru-NiCr LDH纳米片。
**主要结论**
实验结果显示，应变工程化的Ru-NiCr LDH在HER中表现出低过电位(30 mV @ 100 mA cm−2)和良好的稳定性(超过10,000个电位循环)。在阴离子交换膜水电解器(AEMWE)中，该催化剂在纯水和1 M KOH溶液中分别实现了高电流密度(640 mA cm−2 @ 1.8 V 和 1940 mA cm−2 @ 1.8 V)。研究表明，通过应变工程调节Ru-NiCr LDH的d带中心，可以优化氢的吸附强度，从而提高碱性HER和AEMWE的性能。这项工作为设计高效的电催化剂提供了一种有前景的策略。
图二 f Ru-NiCr LDH的析氢电化学活性
