近期，省部共建有色金屬先進(jìn)加工與再利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在新能源電催化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Journal of Energy Chemistry》（影響因子：14，中科院一區(qū)，Top），論文第一作者為博士生丁梅杰，通訊作者分別為理學(xué)院魏智強(qiáng)教授、材料學(xué)院劉徳學(xué)教授。省部共建有色金屬先進(jìn)加工與再利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、材料科學(xué)與工程學(xué)院為第一通訊單位。

材料形貌的合理設(shè)計(jì)和環(huán)保電催化劑的選擇對(duì)高效水分解至關(guān)重要。團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)新策略，將鈰元素?fù)诫s到磷化鈷（CoP）中，有效調(diào)控了CoP的電子結(jié)構(gòu)，大幅提升了其在水分解中的催化性能。研究結(jié)果表明，采用Ce-ZIF-67衍生的多孔Ce摻雜CoP微多面體作為電催化材料，能夠在氫析出和氧析出反應(yīng)中表現(xiàn)出極佳的催化活性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，該材料在10 mA cm?2電流密度下實(shí)現(xiàn)氫析出反應(yīng)的過(guò)電位僅為152 mV，氧析出反應(yīng)的過(guò)電位則為352 mV。同時(shí)，采用該材料作為陰陽(yáng)兩極的堿性電解槽，在10 mA cm?2的電流密度下僅需1.55 V的電壓。密度泛函理論（DFT）計(jì)算進(jìn)一步揭示，鈰元素的適量摻入不僅增強(qiáng)了CoP的導(dǎo)電性，還能夠優(yōu)化催化表面對(duì)反應(yīng)中間體的吸附，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的電催化效果。此項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)高效水分解電催化劑開(kāi)辟了新的方向，有望在未來(lái)清潔能源開(kāi)發(fā)中發(fā)揮重要作用。（撰稿：丁梅杰，審核：石玗）