浙江农林大学孙庆丰教授团队在ChemSusChem期刊发文对N掺杂Ni₂P在电催化析氢中的应用进行了探讨，文章重点讨论了N掺杂对Ni₂P电子结构及固有析氢活性的影响。

电解水析氢（Hydrogen Evolution Reaction, HER）是实现可持续氢经济的一种有效途径。然而，迫切需要高效的电催化剂来促进HER反应动力学，提高能量转换效率。贵金属Pt具有优异的析氢活性，但其储量稀少、价格昂贵等问题严重阻碍了电解水制氢技术的发展。因此，人们一直致力于寻找地球上储存丰富的非贵金属材料用作高活性的催化剂。研究表明，Ni₂P具有与[NiFe]氢化酶类似的结构和电子构型，被认为是一种有潜力替代贵金属Pt的析氢催化剂。然而，Ni₂P固有的低活性严重限制了其实际应用。

对于Ni₂P，电负性高的P从金属中吸收电子，然后带负电荷的P位点作为Lewis碱捕获质子，从而促进H₂的析出。基于此，阴离子掺杂被认为是一种提高Ni₂P活性的有效策略，因为阴离子的掺入可能改变P周围的电荷密度，最终加速氢气的析出。N与P属于同族元素，电负性比P强，N的加入会使得Ni₂P产生更强的电负性中心，更有利于质子的捕获和氢的释放。然而，目前N掺杂对Ni₂P析氢活性的影响尚未被深入研究。

有鉴于此，浙江农林大学孙庆丰教授团队通过一步NH₄H₂PO₂辅助的气-固反应合成了N掺杂的Ni₂P催化剂。光谱学表征和DFT计算表明，N掺杂有效地调控了Ni₂P的局域电子结构，从而显著提高了其本征活性。具体来说，N掺杂使得磷化镍正电荷中心和负电荷中心的电子云密度增加，有利于水的吸附和氢的吸附/解离，有效地降低了氢吸附的吉布斯自由能，最终加快了催化反应的进行。该研究为低成本、高效的电解水技术提供了一种可用的电极，并为从原子角度探索和开发新型的过渡金属磷化镍催化剂提供了一条新的途径。