近日,我校乐天堂
(乐天堂
)李松波教授氢能技术与应用团队在《Small》上发表题为“Electronic Modulation of Nickel Cobalt Phosphide Nanosheets by Ce Doping for Efficient Overall Water Splitting”的原创性研究成果。乐天堂
硕士研究生张铭芳为论文第一作者,我校杨慧敏副教授,李松波教授、RMIT马天翼教授为论文通讯作者,我校为论文第一单位。《Small》是纳米科学与技术领域国际顶级期刊,2025年影响因子IF为13。(全文连接://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202504837)

电化学全水解制氢技术是实现可持续氢能经济的关键所在。近年来,镍基和钴基磷化物等低成本过渡金属催化剂因其优异的耐腐蚀性和高导电性,在析氢反应(HER)和析氧反应(OER)领域受到广泛关注。特别是双金属镍钴磷化物催化剂,凭借其丰富的活性位点和较低的氢吸附能,被认为是极具潜力的全水解电催化剂。该研究团队创新性地开发了一种铈掺杂镍钴磷化物催化剂(Cex-NiCoP)。该催化剂负载于泡沫镍基底上,通过精确调控铈掺杂量,实现了与铂基催化剂(Pt/C或Pt/NF)相媲美的优异HER性能。系统的表征分析表明:适量铈掺杂可有效调控催化剂电子结构,抑制Ni5P4和CeO2杂相生成,促进NiCoP主相形成;铈修饰显著提升了催化剂表面亲水性,大幅增强了HER活性;该催化剂同时展现出卓越的OER性能,成为性能优异的双功能全水解催化剂,其最高能量转换效率达到96.7%。
值得注意的是,这种新型催化剂不仅活性优异,还表现出良好的稳定性,为开发高效、稳定的非贵金属全水解催化剂提供了新思路。该研究成果对推动氢能技术的发展具有重要意义,为实现绿氢制备提供了可行的技术方案。
