李箐教授团队使用了一种革新的电化学锂化方案，将锂嵌入直径小于2纳米的Ru-Sn合金纳米线中。通过精准调控锂离子电池组装过程中的电压和电流密度，达成了锂含量的精确控制。在电化学测试过程中，纳米线中的锂部分溶解，进一步提高了析氢反应性能。
华中科技大学材料学院李箐教授的研究团队在电解水制氢范围获得了显著的科研成就。日前，《美国化掌握志》在线发表了他们的研究成就，题为“锂化调控Ru-Sn纳米线活性氢供给，推进高性能阴离子交换膜电解槽的析氢反应”。该研究的最重要完成单位是华中科技大学材料学院及其所属的材料成形与模具技术全国重点实验室，李箐教授担任唯一通讯作者，团队成员博士生毛佳伦为第一作者，黄云辉教授等人对数据剖析提供了重点支持。
氢能被视为解决能源和环境问题的重点渠道，而水电解制氢则是达成其商业化的要紧一环。阴离子交换膜水电解技术因其本钱优势，在工业规模下具备显著的应用潜力。然而，该技术面临的一个主要挑战是阴极氢析出反应中的活性氢提供不足，这限制了商业催化剂的性能。
为解决这一问题，李箐教授团队使用了一种革新的电化学锂化方案，将锂嵌入直径小于2纳米的Ru-Sn合金纳米线中。通过精准调控锂离子电池组装过程中的电压和电流密度，达成了锂含量的精确控制。在电化学测试过程中，纳米线中的锂部分溶解，进一步提高了析氢反应性能。
研究团队借助原位拉曼光谱和原位X射线吸收光谱，深入探究了电化学过程中电极结构及界面水分构型的动态变化。理论计算结果显示，锂的嵌入显著减少了Ru-Sn纳米线的水解离能垒，而溶解的Li+则通过增加界面水分子密度和提高氢键互联网的连通性，促进了活性氢的提供。
实验结果显示，锂化的Ru-Sn纳米线在电流密度为300 mA cm-2时，过电位仅为130mV，并在稳定性测试中表现出色。以此催化剂为阴极的阴离子交换膜水电解槽，在1 A cm-2的工业级大电流密度下，以较低的槽压稳定运行超越1000小时。这一成就表明，该锂化Ru-Sn纳米线是现在报道的性能最佳异的碱性析氢反应催化剂之一。
