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本研究采用電化學鋰化策略，將鋰嵌入直徑小于2納米的釕錫（Ru-Sn）合金納米線晶格中。通過調(diào)控鋰離子電池組裝過程中的截止電壓與電流密度，可實現(xiàn)鋰含量的精準調(diào)節(jié)。在電化學測試過程中，納米線晶格中鋰的部分溶解進一步提升了樣品的析氫反應性能。通過原位拉曼光譜與原位X射線吸收光譜，揭示了電化學過程中電極結(jié)構及界面水分構型的動態(tài)演變規(guī)律。理論計算表明，鋰的嵌入可有效降低釕錫納米線的水解離能壘，而溶解的Li+通過與更多水分子配位，可顯著增加界面水分子密度并提升氫鍵網(wǎng)絡的連通性。

本研究得到的鋰化的釕錫（Li-Ru-Sn）納米線在實驗室環(huán)境中表現(xiàn)出了卓越的性能，在電流密度達到300 mA cm-2時，其過電位僅為130 mV，而在穩(wěn)定性測試中，該樣品在該電流密度下的過電位降低至97 mV，隨后穩(wěn)定運行。以該催化劑作為陰極組裝的AEMWE也展現(xiàn)了非凡的表現(xiàn)，在1 A cm2的工業(yè)級大電流密度下，以較低的槽壓（1.689 V）穩(wěn)定運行1000小時以上。以上測試結(jié)果表明，本研究制備的Li-Ru-Sn納米線是目前文獻中報道的性能最優(yōu)異的堿性HER催化劑之一。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃（2021YFA1600800）、國家自然科學基金（U24A20499、22479056、22122202）、中央高校基本科研業(yè)務費（5003110132）以及華中科技大學-悉尼科技大學關鍵技術合作種子基金的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c17373