研究亮点：
1.介绍了MoS2的基本结构及其本征的HER活性。
2.总结了提升MoS2的HER活性的电子结构调控方法，展望了其未来的发展前景，为设计高性能HER电催化剂提供指导。
研究背景
Pt基电催化剂是目前最佳的电化学析氢（HER）催化剂，但是其极度的稀缺性和昂贵的价格严重阻碍了其进一步的工业化应用，因此，为了开发低价高效的HER催化剂，作为一种典型的二维过渡金属卤化物（2D-TME）的MoS2由于自然丰度高，价格低廉，可调节的电子结构以及优异的化学稳定性，而被认为是有望代替Pt基材料的最佳候选催化剂。在过去的几十年里，尽管已经实现了MoS2的HER性能的显著提升，但是和Pt相比仍然存在很大的差距。因此，提升MoS2的HER性能仍然是电催化领域内的一个热点课题。
成果简介
有鉴于此，中国科学技术大学王功名教授等人总结了MoS2的电子结构调控HER性能的最新研究进展，分别从能带结构调控，电子态调控，基面轨道取向，界面工程等几个方面展开讨论，深入探讨了MoS2催化剂结构-性能关系，为未来设计高性能HER电催化剂提供理论指导。最后，还展望了在MoS2电催化剂的设计中所面临的主要挑战和机遇。
图1.MoS2催化剂电子结构的调控策略。
本文主要分为以下几个方面：
1)介绍了HER的基本原理和评价指标;
2)讨论了MoS2的基本结构及其固有的HER活性；
3)总结了提升MoS2的HER活性的电子结构调控方法。
要点1：HER的基本原理和评价指标
HER的基本原理：
在酸性条件下：
H3O++e-→H2O+Had(Volmer)
Had+H3O++e-→H2O+H2(Heyrovsky)
Had+Had→H2(Tafel)
在碱性和中性条件下：
H2O+e-→Had+OH-(Volmer)
Had+H2O+e-→H2+OH-(Heyrovsky)
Had+Had→H2(Tafel)
评价HER催化剂的指标：
1)起始电位（0），10mAcm-2电流密度下的过电位（10），交换电流密度（j0），塔菲尔斜率；
2)界面电荷转移阻抗（Rct）；
3)电化学活性面积（ECSA），双电层电容（Cdl）；
4)转换频率（TOF）；
5)稳定性，法拉第效率（FE）。
图2.HER的评估标准和测试技术。
要点2：二维过渡金属卤化物用于HER
----MoS2的结构与性能
在MoS2中，Mo原子由六个八面体或三棱柱形状的S原子配位，各单元彼此交联形成分层结构，并且在范德华力的作用下将各层堆叠在一起。MoS2在自然界中以2H-MoS2，3R-MoS2和1T-MoS2的晶相存在，相比而言，三棱柱配位的2H相以ABAB形式堆叠，是最稳定的结构，而另外两种为亚稳态。MoS2中原子的不同排列会导致形成不同的电子结构，从而影响电催化性能。
图3.MoX2的三种最常见的晶体结构以及相应的能带结构分析：(a)1T相，(b)2H相，(c)3R相（蓝色：Mo原子，橙色：S/Se/Te原子）[数据来源：