复旦大学Yang, Yifan：高效肼辅助析氢反应的分级欧姆接触界面工程
论论资讯 ｜ 2023-10-26 ｜
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Hierarchical Ohmic Contact Interface Engineering for Efficient Hydrazine-assisted Hydrogen Evolution Reaction
Yang Yifan; Li Xuanyang; Liu Guanglei; Liu Huixiang; Shi Yuehao; Ye Chuming; Fang Zhan; Ye Mingxin; Shen Jianfeng
Published：2023-10-25
DOI：10.1002/adma.202307979
研究背景
随着环境保护意识的不断提高，人们对于清洁能源的需求越来越迫切。其中，氢能作为一种清洁的能源备受关注。而水的分解是制备氢能的重要途径。但是，水的分解需要消耗大量的能量，因此如何实现低能量的水分解成为了研究的热点问题。其中，利用联合反应的方式进行水分解，是一种有效的降低能量消耗的方式。而目前，研究人员一直致力于开发具有双活性位点的电催化剂，以实现联合反应的低能量水分解，但是在高电流密度下的性能仍然不尽如人意。
研究内容
为了解决这一问题，研究人员设计了一种分层欧姆接触界面工程，用作NiMo和Ni2P异质结之间的桥梁，以实现工业电流密度应用。通过这种低能障碍的路径，大大减少了电荷转移阻抗。通过实验证明，欧姆接触界面的电荷重新分布和能量障碍的重要性，大大降低了高电流密度下的整体水分解电压。有趣的是，NiMo/Ni2P分层欧姆接触异质结可以在高电催化稳定性下驱动100和500 mA cm-2的电流密度，仅需181 mV和343 mV的电池电压。这种分层欧姆接触界面工程为低能量消耗的氢能生产开辟了新的途径。
研究意义
本文提出的分层欧姆接触界面工程为水分解制氢提供了新的思路和方法，可以大大降低能量消耗，具有重要的研究意义和应用前景。同时，本文的研究成果还为其他领域的电催化研究提供了新的思路和方法，具有一定的创新性。
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