人工晶体学报

作者：王娟, 梁俊辉, 范浩阳, 柳鸿铭, 陈达, 陈华予, 黄岳祥, 秦来顺

单位：1.中国计量大学材料与化学学院,杭州 300018;；2.河北民族师范学院,承德 067000

关键词：电催化剂,二维磷烯,Ni2P,太阳能制氢,太阳能电池,全分解水,

基金：浙江省省属高校基本科研业务费(2021YW35,2021YW36,2022YW62);浙江省自然科学基金(LQ23E020006);国家自然科学基金(51972294,51872271)

近年来,二维磷烯(2D BP)因其较短的电荷传输距离、高载流子迁移率和充分暴露的表面活性位点,成为电催化剂的理想材料。然而,不适合的含氧中间体吸附能使其反应动力学迟缓,进而限制了其实际应用。本文通过引入颗粒状的非晶Ni2P化合物,构建Ni2P@BP异质结,在改善反应活性的基础上,提高其电化学稳定性。研究结果表明:相较于纯BP和Ni2P电催化剂,Ni2P@BP催化剂展现出优异的析氢(HER)和析氧(OER)催化活性,在10 mA/cm2电流密度下的过电势分别为167和186 mV。Ni2P@BP作为双功能电催化剂,仅需1.54 V的外加偏压(Vapp)就可以实现10 mA/cm2的电流密度。将其与a-Si:H/a-SiGe:H/a-SiGe:H三结叠层太阳电池连接,实现了超过7%的太阳能制氢(STH)转换效率,相较于作为双功能电催化剂的纯BP提高了95%。

来源：2023年第4期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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