电解水制氢与氯碱工业的耦合被认为是一个可行和有发展前景的技术，为了实现这种耦合联产，探索合适的HER电催化剂，在强碱、高盐浓度和氯碱工艺升温等恶劣环境下高效稳定地发挥作用是关键。

近日，东北师范大学李阳光、郎中玲和谭华桥等通过对Ni₅₄W₇₂/rGO的混合物进行退火，合成了一种新的多界面Ru/Ni/WC三元复合材料，该复合材料由N、P共掺杂的碳壳包覆(表示为Ru/Ni/WC@NPC)。

研究人员首先进行了密度泛函理论(DFT)计算，设计了一种具有低水吸附步骤(ΔH_H2O= -0.12 eV)、低水离解能垒(ΔG_b= 0.61 eV)和接近于零的吉布斯自由吸附能(ΔG_H*= -0.03 eV)的弱放热效应三组分Ru/Ni/WC电催化剂。

具有4.13% Ru质量负载的Ru/Ni/WC@NPC在1 M KOH中表现出卓越的HER性能，具有非常低的HER过电位，大的质量活性(646.18 mA mg^-1，50 mV过电位下)，小的Tafel斜率(33.4 mV dec^-1)，高交换电流密度(8.90 mA cm^-2)，几乎100%的法拉第效率，出色的耐久性和75小时的长期稳定性。

此外，在模拟氯碱情况下(3 M NaOH + 3 M NaCl，90 °C)进一步证明了Ru/Ni/WC@NPC(Ru wt.% = 4.13%)的高HER电催化活性，仅需2.37 V的小电池电压就能得到10 mA cm^-2的电流密度，这与理论预测结果一致。该研究不仅促进了能源消耗较少的高效制氢和氯碱制取技术的发展，也为了解强碱度和高温对电催化性能的影响提供了参考。

Advanced Ru/Ni/WC@NPC Multi-Interfacial Electrocatalyst for Efficient Sustainable Hydrogen and Chlor-Alkali Co-Production. Advanced Energy Materials, 2022. DOI: 10.1002/aenm.202200332