综述：丰富的过渡金属硫化物作为电化学析氢材料的设计与合成策略

　　这篇综述系统探讨了过渡金属硫化物（TMS）在电化学析氢反应（HER）中的应用潜力，重点分析了钼（Mo）、钨（W）、钴（Co）等硫化物及其复合材料的催化性能。作者指出，在替代贵金属铂（Pt）催化剂的研究中，TMS因其低成本、高稳定性及可调控的电子结构成为理想候选。文章总结了水电解（Water Electrolysis）技术的关键挑战，并提出通过杂化结构设计提升TMS导电性和活性位点密度，为清洁氢能（H2 ）的规模化生产提供理论指导。

　　

水电解与氢能革命的催化剂革新

Abstract
氢能因其能量密度（120 MJ/kg）和零碳排放特性被视为化石燃料的理想替代品。然而，当前工业制氢依赖甲烷重整等不可持续工艺，而电解水技术虽环保却受限于高成本的铂基催化剂。本综述聚焦过渡金属硫化物（TMS）在HER中的突破性进展，揭示其通过界面工程和电子耦合效应实现接近铂的催化活性。

Introduction
全球80%能源依赖化石燃料，导致温室气体激增。氢能燃烧仅生成H₂
O，但其自然丰度极低（仅以H₂
O或烃类存在），需通过电解水提取。相比传统蒸汽重整（需复杂脱硫工艺），电解水能以>80%效率直接生产高纯氢，但阴极HER过电位（η）成为瓶颈。TMS通过d带中心调控可优化氢吸附自由能（ΔG_H*
），例如MoS₂
的边缘硫空位可将η降至<200 mV。

Water Electrolysis
电解槽中，阴极HER与阳极OER（析氧反应）耦合进行。碱性介质中，TMS面临水解离能垒高的问题，而酸性条件下易发生硫溶解。最新研究通过构建Co₉
S₈
/Ni₃
S₂
异质结，利用界面电荷转移将碱性HER电流密度提升至10 mA/cm²
@η=98 mV。

Heterogeneous Catalysts for HER
钼基硫化物（如1T-MoS₂
）因金属性相变展现超高导电性，而FeS₂
通过引入磷掺杂将活性位点暴露率提高300%。石墨烯负载的WS₂
纳米片则通过限域效应抑制硫流失，在0.5 M H₂
SO₄
中稳定运行500小时。

Conclusions and Outlooks
未来需解决TMS在工业级电流密度（>500 mA/cm²
）下的稳定性问题，并开发高通量筛选算法加速材料优化。将机器学习与原位表征（如XAS）结合，有望揭示活性位点的动态演化规律。