湖南大学费慧龙课题组报道了一种嵌有单原子位点的定向多孔碳膜电极用于高电流密度产氢。在该膜电极中，单原子位点表现出较高的本征活性；整体式膜电极负载量高，提供丰富的活性位点；垂直排列微通道的碳骨架具有多尺度的孔结构，在高产率和超厚电极条件下仍保持高效的传质效率；此外，膜的超润湿性能促进电解液的润湿，同时保证产生的氢气气泡及时脱除。设计的含有单原子活性位点的定向多孔碳膜电极，具有高本征活性、丰富的活性位点以及高效的荷质输运能力，作为电催化产氢电极在高电流密度下具有优异的活性和稳定性。工作提出的该合成方法和设计理念可以促进多孔膜基单原子催化剂在多种重要的涉气电催化过程中的探索，并向单原子催化剂的实际应用迈出了重要一步。相关研究成果“Design of Aligned Porous Carbon Films with Single-Atom Co–N–C Sites for High-Current-Density Hydrogen Generation”在Advanced Materials上发表。