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科研成果

化工学院刘淑玲教授团队在电催化水分解关键材料研究中取得重要进展

2025年01月14日 21:25  点击:[]

近日,我校化学与化工学院刘淑玲教授、王超副教授积极响应国家“双碳”战略,在聚焦电催化水分解中的析氧反应(OER)与析氢反应(HER)关键材料研究中取得了系列重要科研进展,为推动绿色低碳技术的发展作出了积极贡献。近期在Journal of Materials Chemistry A国际权威刊物上发表2篇论文,主要研究成果如下:

【成果1】由溶剂热P2S5和层状双氢氧化物构成的铁掺杂硫化镍@磷酸盐异质结构纳米片用于电催化析氧

本文通过镍铁层状双氢氧化物 (NiFe-LDH/NF) 与 P2S5 的溶剂热反应,在泡沫镍上生长了结晶铁掺杂硫化镍核-非晶态铁掺杂磷酸盐壳异质结构纳米片 (Ni0.9Fe0.1S@NiFe(PO4)x/NF)。该电极表现出优异的 OER 性能和长期稳定性,在电流密度为 10 mA cm2 时仅需要 208 mV过电位,本工作为设计与合成更高 OER 性能的电催化剂提供了一种新思路。该成果发表在《Journal of Materials Chemistry A》期刊上。

【成果2】金属氯化物-L-丝氨酸深度共晶溶剂中电沉积镍钴合金用于析氢反应

本文报道了金属氯化物(CoCl2 和/或 NiCl2)和 L-丝氨酸深共晶溶剂首次被用作金属薄膜(Ni、Co 和 Ni-Co 合金)电沉积的电解质。沉积的 Ni-Co 膜对氢析出反应 (HER) 表现出最高的活性,在 1 M KOH 中的过电位为 62 mV,达到 10 mA cm2 HER 电流密度。本工作证明了解析电沉积机理和合理设计是实现具有更高HER 活性和稳定性催化剂的新策略。该成果发表在《Journal of Materials Chemistry A》期刊上。

附论文列表:

[1] Wang, Z.; Liu, S.; Wang, C.; Ren, D.; Hu, Y.; Ma, Y.; Wang, C. Iron-doped nickel sulfide@ phosphate heterostructure nanosheets constructed from solvothermal P2S5 and layered double hydroxides for electrocatalytic oxygen evolution. Journal of Materials Chemistry A. 2024, 12 (45): 31233-31243. https://doi.org/10.1039/d4ta06350c

[2] Hu, Y.; Wang, C. Electrodeposition of nickel cobalt alloys from metal chloride-L-serine deep eutectic solvent for hydrogen evolution reaction. Journal of Materials Chemistry A. 2024, 12 (27): 16769-16779. https://doi.org/10.1039/D4TA02433H

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