博士生王杨在Advanced Material发表论文：均匀NiS0.5Se0.5核壳结构晶格应变工程用于水裂解

水裂解是生产高纯度氢气最有前途的技术之一，可以潜在地解决人类面临的能源和环境问题。然而不幸的是，电解水受到三个阻碍：动力学缓慢，电极的使用寿命短以及贵金属催化剂稀缺。引入晶格应变是开发高效电催化剂的有效策略，但是晶格应变通常与异质结构、空位或衬底效应共同产生，这使得探究应变-活性的相关性变得非常复杂。

Fig.1 Synthesis and structural characterizations. a) Schematic illustration of the synthetic procedures of NiSxSe1−xnanocomposites. The scale bars for SEM images are 2 µm. b) TEM and HRTEM images of NiS0.5Se0.5. c) Atomic‐resolution HAADF‐STEM image (inset shows the corresponding schematic atom arrangement). d) HAADF‐STEM and EDS mapping images of NiS0.5Se0.5 from the cross‐section view.

近日，研究室博士生王杨同学采用一种温和的策略成功合成出具有均匀晶格应变的NiS^xSe^1−x纳米片@纳米棒复合材料。其中具有≈2.7%晶格应变的NiS^0.5Se^0.5催化剂在析氢和析氧反应(HER/OER)中表现出优异的催化活性，在10 mA cm₋₂下分别提供70和257 mV的低过电位。此外，即便在100 mA cm₋₂的大电流密度下运行300 h，也表现出优异的长期耐久性，明显优于其它基准和贵金属催化剂。实验和理论计算结果表明晶格应变减少了金属d轨道的重叠，从而导致更窄的带宽和更接近费米能级的d带中心。因此，NiS^0.5Se^0.5催化剂具有良好的H*吸附动力学和较低的OER能垒。该工作为调节先进催化剂材料的晶格应变，并进一步提高能量转化器件的性能提供了新的思路。论文是在邓意达教授、韩晓鹏教授共同指导下完成，发表在Advanced Material期刊上。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202000231