高价态W掺杂对NiFe磷化物全分解水制氢催化活性影响的研究

摘要：

近年来,通过光伏辅助电催化(PV-EC)分解水制备"绿氢"成为实现碳中和目标的关键.然而,普通电解水催化剂不能满足PV-EC系统中较高的太阳能到氢能(STH)转换效率的需求.因此,获取价格低廉、低反应过电势的电催化剂材料极为重要.本文选取具有高价态的过渡金属W作为掺杂源,采用一步电沉积方法制备出NiFeW三元金属磷化物.通过一系列的表征发现,NiFeW磷化物电催化剂表现出优异的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)活性,且作为双功能电催化剂时,在10 mA/cm2电流密度下W掺杂后样品的过电势降低了51 mV.使用NiFeW磷化物作为双功能电催化剂和太阳能电池(a-Si∶H/a-SiGe∶H/a-SiGe∶H)作为驱动源,PV-EC器件实现了超过7%的理论STH转换效率,对推动太阳能分解水制氢装置的实际应用具有重要意义.

关键词：电解水制氢、双功能电催化剂、光伏辅助电催化、太阳能电池、过渡金属磷化物、掺杂

所属期刊栏目：52

分类号：O734;TQ116.2+1(晶体物理)

资助基金：浙江省省属高校基本科研业务费;浙江省省属高校基本科研业务费;浙江省省属高校基本科研业务费;浙江省自然科学基金项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1491-1499