氢能是一种理想的清洁能源，具有其它新能源无可比拟的巨大优势和广阔前景。尽管地球上的氢资源十分丰富，但是主要都是以水(H2O)的方式存在，单独以氢气分子(H2)存在的量非常少。因此，生产氢气是大规模使用氢能源的首要环节。目前，在碱性电解池中的制氢技术最为成熟，已经开始在工业上用于制备高纯氢了。而面对碱性制氢工业中存在能耗较高的问题，发展高效的稳定的廉价的碱性析氢（HER）析氧（OER）电催化剂是目前的重中之重。
图2 电解水性能
最近，中国科学技术大学材料系博士生杨阳（导师陈乾旺教授）通过调控石墨烯包覆合金中金属的自由度和比例，通过MOFs包覆退火工艺制备了氮掺杂石墨烯包覆的FeCoNi三元合金粒子。通过调控合金中的金属自由度和比例，从而实现了对其表面电子结构调控以及催化性能的优化。将石墨烯包覆合金材料作为碱性电解水催化剂表现出了接近贵金属（Pt-RuO2）的催化水平，并且有较高的稳定性。通过密度泛函理论计算（DFT）进一步揭示了其催化活性位点和电子结构改变对催化性能的影响。
该成果以“Tuning Electronic Structures of Nonprecious Ternary Alloys Encapsulated in Graphene Layers for Optimizing Overall Water Splitting Activity”为题在线发表在美国化学会杂志ACS Catalysis上（ACS Catal. 2017, 7, 469−479）。
论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.6b02573