据西北工大官网介绍，长三角研究院清洁与可再生能源团队李睿副教授与北京科技大学吕昭平教授团队等合作，在电解水催化电极材料研究方面取得重要进展。研究团队基于高熵合金强合金化效应、强晶格应变效应等特性利用物理冶金结合脱合金化方法开发出一种可宏量制备的高效、廉价的纳米多孔高熵合金电解水催化电极材料。该研究工作利用多主元高熵合金成分和结构复杂性，基于Fe、Co、Ni、Cu等非贵金属过渡族元素，首先制备得到具有多尺度相分离组织结构的FeCoNiCu高熵合金前驱体，然后通过简单的化学/电化学脱合金化的方法实现了对纳米多孔高熵合金多级孔结构的有效调控：前驱体高熵合金中微米尺度的相分离枝晶结构及纳米尺度的上坡扩散调幅分解组织共同决定了多级孔结构高熵合金的形成。得益于高熵多主元强合金化效应以及多尺度孔结构提供的高内部比表面积、高传质效率和高结构稳定性，该多级孔结构高熵合金表现出优异的电催化电解水析氢性能：10mA/cm2电流密度条件下的过电位为31.7 mV，Tafel斜率低至42.2 mV/dec。同时该材料可以用于电解水系统的双电极，展现出良好的产气效率和大电流密度条件下稳定性。本研究基于物理冶金思路，利用高熵合金多主元强合金化效应对微结构的调控，实现对电解水催化电极材料的结构和性能优化，该策略也可以应用于其他能源存储及转换用功能金属材料的研发。研究成果以“Design of Hierarchical Porosity Via Manipulating Chemical and Microstructural Complexities in High-Entropy Alloys for Efficient Water Electrolysis”为题发表在Advanced Science。