为应对锌负极析氢反应（HER）这一长期存在的挑战，研究人员通过材料设计开发出一种析氢反应（HER）策略。
基于此，2025年3月23日，西安理工大学李喜飞、中国科学院深圳先进技术研究院成会明、韩翠平等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《A HER-Inhibiting Layer Based on M-H Bond Regulation for Achieving Stable Zinc Anodes in Aqueous Zinc-Ion Batteries》的研究论文。
有别于以往的方法，研究人员借助第一性原理计算，筛选出低配位的Nb₂C MXene作为抑制介质。
充分利用其高|ΔG*H|（1.03 eV）和卓越的结构稳定性这两个优势，设计出HER抑制层Nb₂C@Znp，取得了以下重要进展：
起始电位显著提升 ：实现了 1.97 V（相对于 Zn²⁺/Zn）的析氢起始电位，相比裸锌负极正移了 0.51 V。
循环稳定性优异 ：在 2 mA cm⁻²的电流密度下可稳定运行 2000 小时，在 10 mA cm⁻²的电流密度下可稳定运行 700 小时。
协同抑制析氢与减轻枝晶生长：通过对界面电子结构的调控，同时抑制析氢反应并减轻枝晶生长。
机理研究表明，Nb₂C 基体减弱了 M-H 键的键能，同时为 Zn²⁺创造了优先迁移通道，实现了抑制氢吸附和均匀化锌沉积的协同效应，显著提升了电荷效率（CE）和循环稳定性。
A HER-Inhibiting Layer Based on M-H Bond Regulation for Achieving Stable Zinc Anodes in Aqueous Zinc-Ion Batteries，Adv. Funct. Mater., 2025. https://doi.org/10.1002/adfm.202502186
