探索具备Pt催化性能的储量丰富碱性分解水的电催化剂是氢能经济中处于重要和关键地位，但是难度和挑战巨大。有鉴于此，成均馆大学Hyoyoung Lee等报道了通过DFT计算方法预测发现金属Cu上担载NiP₂-FeP₂异质结构能够影响电子和局部差分电荷，从而优化氢吸附能、缓解水分解过程的能垒，有效的促进碱性环境中HER性能。基于理论预测结果，作者在泡沫Cu基底上担载NiP₂-FeP₂和Cu纳米线耦合，含有大量界面的催化剂NiP₂-CuP₂/Cu_NW/Cu_f。通过提高催化剂的本征催化活性、导电性、丰富的活性位点，合成的催化剂在10 mA/cm²电流密度中的过电势仅为23.6 mV，超过了Pt催化剂的性能。

本文要点：

（1）

组装成全电解池后，在1.42/1.4 V和10 mA/cm²碱性水/海水电解过程中实现了较好的稳定性，为设计先进HER催化剂提供经验和帮助。在人工模拟海水条件中，分别在500 mA/cm²、1200 mA/cm²的电流密度中能够稳定275 h和30 h，阳极上没有明显的氯氧化副反应，生成的氢气/氧气比例接近2：1。能够有效的消除界面产生的氢气，有望实现大规模应用。

（2）

通过和效率为26.53 %的Si太阳能电池器件组装，在100 ℃中测试分解水性能，在模拟太阳光照射中光电流达到17 mA cm^-2，太阳能-氢（STH）转化效率达到19.85 %，该结果在目前的结果中属于最好的一批。

参考文献

Ashwani Kumar, Viet Q. Bui, Jinsun Lee, Amol R. Jadhav, Yosep Hwang, Min Gyu Kim, Yoshiyuki Kawazoe, and Hyoyoung Lee*, Modulating Interfacial Charge Density of NiP₂-FeP₂ via Coupling with Metallic Cu for Accelerating Alkaline Hydrogen Evolution, ACS Energy Lett 2021, 6, 354−363

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c02498

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c02498