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省部共建国家重点实验室电解水研究进展在TOP期刊《能源化学》上发表
来源:重点实验室
浏览:
2024-12-05

近期,省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室在新能源电催化领域取得重要进展,相关成果发表于化学领域权威期刊《Journal of Energy Chemistry》(影响因子:14,中科院一区,Top),论文第一作者为博士生丁梅杰,通讯作者分别为理学院魏智强教授、材料学院刘徳学教授。省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室、材料科学与工程学院为第一通讯单位。

材料形貌的合理设计和环保电催化剂的选择对高效水分解至关重要。团队通过创新策略,将铈元素掺杂到磷化钴(CoP)中,有效调控了CoP的电子结构,大幅提升了其在水分解中的催化性能。研究结果表明,采用Ce-ZIF-67衍生的多孔Ce掺杂CoP微多面体作为电催化材料,能够在氢析出和氧析出反应中表现出极佳的催化活性和长期稳定性。在实验测试中,该材料在10 mA cm⁻²电流密度下实现氢析出反应的过电位仅为152 mV,氧析出反应的过电位则为352 mV。同时,采用该材料作为阴阳两极的碱性电解槽,在10 mA cm⁻²的电流密度下仅需1.55 V的电压。密度泛函理论(DFT)计算进一步揭示,铈元素的适量掺入不仅增强了CoP的导电性,还能够优化催化表面对反应中间体的吸附,从而实现优异的电催化效果。此项研究为设计高效水分解电催化剂开辟了新的方向,有望在未来清洁能源开发中发挥重要作用。(撰稿:丁梅杰,审核:石玗)

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