山大王建军/刘宏Appl. Catal. B.:精确设计活性位点提高催化剂活性,助力高效稳定的整体水裂解

山大王建军/刘宏Appl. Catal. B.:精确设计活性位点提高催化剂活性,助力高效稳定的整体水裂解

开发高效稳定的电催化剂以加速缓慢的水分解动力学一直是能量转换研究的前沿领域。
近日,山东大学王建军教授和刘宏教授(共同通讯作者)等人报道了一种在泡沫镍(Ni)上制备的P-Ni0.75Fe0.25Se2高效电催化剂,用于整体水裂解。
山大王建军/刘宏Appl. Catal. B.:精确设计活性位点提高催化剂活性,助力高效稳定的整体水裂解
研究发现,最佳的P-Ni0.75Fe0.25Se2电极对于析氧反应(OER)表现出极低的过电位,在电流密度为10 mA cm-2和300 mA cm-2下分别仅为156 mV和226 mV,并且在300 mA cm-2下,可以高效活性的保持稳定达1000 h。
山大王建军/刘宏Appl. Catal. B.:精确设计活性位点提高催化剂活性,助力高效稳定的整体水裂解
更重要的是,P-Ni0.75Fe0.25Se2||MoNi4/MoO2的水-碱电解槽仅需电压1.45 V和1.82 V即可达到10和300 mA cm-2的电流密度,优于RuO2||MoNi4/MoO2系统。
此外,系统的理论研究和实验结果表明,P掺杂可以在不影响Ni的情况下独立调节Fe的电子结构,优化OER中间体在活性位点的吸附强度,从而促进OER动力学。
山大王建军/刘宏Appl. Catal. B.:精确设计活性位点提高催化剂活性,助力高效稳定的整体水裂解
Precisely Engineering the Electronic Structure of Active Sites Boosts the Activity of Iron-Nickel Selenide on Nickel Foam for Highly Efficient and Stable Overall Water Splitting. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120678.
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120678.

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