編號(hào)：FTJS10117
篇名：高價(jià)態(tài)W摻雜對(duì)NiFe磷化物全分解水制氫催化活性影響的研究
作者：張依擎 梁俊輝 范浩陽 陳達(dá) 陳華予 黃岳祥 姚鑫 秦來順
關(guān)鍵詞： 電解水制氫 雙功能電催化劑 光伏輔助電催化 太陽能電池 過渡金屬磷化物 摻雜
機(jī)構(gòu)： 中國計(jì)量大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院 河北民族師范學(xué)院 中國計(jì)量大學(xué)光學(xué)與電子科技學(xué)院
摘要： 近年來,通過光伏輔助電催化(PV-EC)分解水制備“綠氫”成為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵。然而,普通電解水催化劑不能滿足PV-EC系統(tǒng)中較高的太陽能到氫能(STH)轉(zhuǎn)換效率的需求。因此,獲取價(jià)格低廉、低反應(yīng)過電勢的電催化劑材料極為重要。本文選取具有高價(jià)態(tài)的過渡金屬W作為摻雜源,采用一步電沉積方法制備出NiFeW三元金屬磷化物。通過一系列的表征發(fā)現(xiàn),NiFeW磷化物電催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)活性,且作為雙功能電催化劑時(shí),在10 mA/cm2電流密度下W摻雜后樣品的過電勢降低了51 mV。使用NiFeW磷化物作為雙功能電催化劑和太陽能電池(a-Si∶H/a-SiGe∶H/a-SiGe∶H)作為驅(qū)動(dòng)源,PV-EC器件實(shí)現(xiàn)了超過7%的理論STH轉(zhuǎn)換效率,對(duì)推動(dòng)太陽能分解水制氫裝置的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。
