近日,化学领域国际Top期刊《Inorganic Chemistry Frontiers》(中科院1区,影响因子:7.0)发表了我校冶金与材料工程学院青年教师陆世玉、金梦的研究成果“Adjustable composition of self-supported amorphous Ni–Fe–P nanosheet decorated NiP microspheres for efficient and stable overall alkaline freshwater/seawater splitting”。重庆科技大学为独立完成单位,陆世玉为第一作者,陆世玉和金梦为共同通讯作者。
该成果采用一步快速电沉积法在镍泡沫上制备了可调组分的非晶Ni-Fe-P纳米片修饰NiP微球(A-NiFeP/NiP)电催化剂。其独特的无定形结构和可调的组分对于增强电子结构和增加催化剂上活性位点的数量至关重要。泡沫镍上NiFeP/NiP的集成和自支撑性质显著增强了传质并使电催化过程中的电阻最小化。此外,无定形NiFeP/NiP的优异耐腐蚀性有助于其在长时间内保持优异的稳定性。在碱性淡水和海水环境中,高铁含量的无定形NiFeP(A-NiFeP/NiP-Fe:25%)分别在241.8和248.6 mV的低OER过电位下达到10 mA cm⁻2的电流密度,而低铁含量的NiFeP(A-NiFeP/NiP-Fe:10%)在相同的电流密度下表现出更低的69.5和80.4 mV的HER过电位。对于淡水和海水中的整体水分解,由A-NiFeP/NiP-Fe:10%和A-NiFeP/NiP-Fe:25%组成的耦合电解槽在10 mA cm⁻2下可以分别以1.55和1.62 V的极低电压运行,并表现出超过500小时的优异稳定性。该性能超过了几乎所有之前报道的非贵金属电催化剂,甚至超过了在相同条件下电解的基准Pt/C和RuO2耦合电极。
论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/qi/d4qi00582a