西交/南航AEM：非晶态CoBOx/NiSe异质结高效且pH稳定水电解

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合理化非贵金属pH值稳定的电催化剂是多场景制氢定制的关键优先事项。基于此， 西安交通大学戴正飞教授和Thangavel Sakthivel、南京航空航天大学彭生杰教授（共同通讯作者）等人 报道了一种非晶态CoBO _x /NiSe异质结，用于高效且pH稳定的水电解。

在碱性电解质下，其在电流密度为10 mA cm ⁻² 下实现了超Pt HER（14.5 mV）和OER（229.1 mV）的超低过电位，并达到了2 A cm ⁻² 的工业级OER电流密度，水电解以1.48V的低η ₁₀ 电压稳定输送。

通过DFT计算，作者从理论上推导了CoBO _x /NiSe异质结中的d/p-带中心规则，以由NiSe(110)和CoBO _x (002)晶体面构建的CoBO _x /NiSe异质结为模型。

通过电子态密度（DOS）发现，对比纯体系，异质结在费米能级附近表现出更高的电子密度，更有利于电子传输。CoBO _x /NiSe结构沿Z方向的平均电位分布，表明了从CoBO _x 到NiSe的电子溢出。

此外，作者还计算了表面暴露的Co、B和O原子的ε _d 和ε _p ，发现这三种原子的价电子轨道相互杂化。相对于CoBO _x 、CoBO _x /NiSe结构的ε _Co-d 中心下移，ε _O-p 和ε _B-p 中心上移，因此异质结中d-p能带中心差值（ε _Co-d -ε _O-p 和ε _Co-d -ε _B-p ，记为Δε _d-p ）减小。

这些结果证实了CoBO _x /NiSe界面上的电荷再分配可以有效地调节系统的表面电子结构，而增强的d-p带中心接近度将为电催化改善带来更平衡的中间产物（H*、OOH*）的吸附/解吸。

Enhancing the d/p-Band Center Proximity with Amorphous-Crystalline Interface Coupling for Boosted pH-Robust Water Electrolysis. Adv. Energy Mater., 2023 , DOI: 10.1002/aenm.202203797.

https://doi.org/10.1002/aenm.202203797.

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