氢气作为高能量密度和绿色的能源，被认为是传统化石燃料的有前景替代品。通过水分解制氢是近年来最热门的研究课题之一，与酸性条件下的析氢反应(HER)相比，碱性和中性条件下的HER具有更好的工业应用前景。但是，在碱性和中性介质中，HER具有缓慢的反应动力学，因此设计高催化活性和稳定的电催化剂，特别是在大电流密度下，仍然是工业应用的巨大挑战。
目前，铂(Pt)或铂基材料表现出优异的碱性析氢性能，但它们昂贵的价格、稀缺性和耐久性差严重阻碍了铂(Pt)或铂基材料广泛和实际的工业应用。因此，有必要开发经济、高效、稳定的HER电催化剂，以实现高电流密度下有效产氢。基于此，浙江大学王勇和习玲玲等在三维泡沫镍(NF)表面原位生长的一维多孔NiMoOx微棒，并通过对其进一步还原成功地构建了一种层次异质结构MoNi/NiMoOx电催化剂。得益于高活性的异质界面位点、快速的电子/物种传递以及催化材料与载体的紧密结合，所得的MoNi/NiMoOx催化剂在1.0 M KOH和1.0 M PBS电解液中分别仅需139和289 mV的过电位就达到1.9 A cm-2的安培级电流密度，并在600 mA cm-2的大电流密度连续稳定电解100 h，优于大多数报道的HER催化剂。此外，该催化剂在10×10 cm2的膜电极组体电解槽中的产氢速率高达12.12 L h-1，并且在20 A的大电流下可以稳定运行1600 h，表明MoNi/NiMoOx催化剂具有良好的工业应用前景。实验结果和理论计算表明，采用NiMoO4-Vo晶体结构代替非晶态NiMoOx构建的MoNi/NiMoO4-Vo异质结构模型可以同时加速水的解离和氢的吸附。具体而言，由于MoNi/NiMoO4-Vo界面的协同效应，其中水分子优先吸附在MoNi合金中两个Mo原子的桥位点上，然后在界面上相邻的NiMo2中空活性位点上断裂(NiMo2中的Ni原子和一个Mo原子来自MoNi合金，另一个Mo原子来自NiMoO4-Vo)；该结构具有较强的水解离能力和适中的氢吸附能力，因而具有优异的析氢反应性能。Hierarchical Crystalline/Amorphous Heterostructure MoNi/NiMoOx for Electrochemical Hydrogen Evolution with Industry-Level Activity and Stability. Advanced Functional Materials, 2023. DOI: 10.1002/adfm.202307109
