水电解是利用可再生能源生产氢气的有效方法。开发具有成本效益的电催化剂，用于在碱性介质中进行高效且持久的析氢反应，对于满足日益增长的氢气需求至关重要。

铂族金属在析氢反应中表现出优异的活性，但它们的高成本阻碍了它们的广泛应用。

近日，中科院上海高等研究院(SARI)唐志勇教授和张杰副教授领导的研究团队提出了一种新型光固化3D打印方法，可直接制造结构化镍基电催化剂。具有独特的面筋状立方结构和强烈的催化剂-底物相互作用。

该研究发表在NanoEnergy上。

光固化3D打印比选区激光熔化3D打印的制造成本低得多，而自由度和打印精度比直写式3D打印高得多。

基于这项技术，研究人员优化了印花浆料的组成和后处理工艺。所得电极表面呈现谷蛋白状立方结构，其中Ti以非晶态存在，与Ni具有强相互作用，导致活性位点增加和电解性能提高。

定制的镍基电极表现出优异的耐用性和显着的低过电位，超过了商业Pt/C催化剂和大多数最先进的电催化剂。

密度泛函理论计算进一步表明，Ti掺杂降低了水离解能垒和氢能垒，从而增强了析氢反应。

这项工作提供了一种新的策略来精确制备具有增强碱性水电解活性的结构化无贵金属催化剂。此外，开发的光固化3D打印方法为制造具有复杂3D结构的低成本电催化剂提供了另一种选择。