摘要: 可再生能源电解水制氢技术是一种清洁、可持续的大规模制氢的方法，为推动能源清洁转型提供了新的机遇，但电催化剂的活性仍是制约水分解体系能量转化效率的瓶颈。本文设计了一种以生物质衍生的碳微米管为导电基底，负载垂直排列的NiFe LDH纳米片/(NiFe)Sx纳米颗粒的三维分级异质结构电催化剂。实验结果表明，该催化剂对碱性条件下的析氢反应具有良好的催化活性和稳定性，在1 M KOH电解液中10 mA•cm-2电流密度下的析氢过电位为169 mV，且催化活性在15小时内没有发生明显衰减。结合密度泛函理论计算结果认为，该催化剂的独特的三维网络结构、碳微米管载体的高导电性以及NiFe LDH和(NiFe)Sx界面处的强耦合效应，提高了电子/离子的扩散和传输能力，进而促进了析氢的反应动力学过程。