建大新闻网讯    近日，我校材料学院云斯宁教授“新能源材料”团队在无机非金属能源材料高效和资源化利用方面取得重要进展，相关研究成果以“Constructing NiSe₂/MoSe₂Mott–Schottky Heterojunctions onto N-doped Brain Coral-Carbon Spheres by PhaseSeparation Strategies for Advanced Energy Conversion Applications（相分离策略在氮掺杂脑珊瑚碳球上构建NiSe₂/MoSe₂莫特-肖特基异质结提升新一代太阳能电池和电解水析氢电催化性能）”为题，发表在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》上（2022年影响因子为19.924，SCI一区TOP期刊，A类期刊）。云斯宁教授为论文通讯作者，我校研究生杨天翔和高赞为论文第一作者，西安建筑科技大学为论文独立完成单位。

在碳基底上构建异质结催化剂是解决贵金属Pt基电催化材料在太阳能光伏器件和电解水制氢中存在问题的有效方法。首先，碳基底可以有效分散异质结催化剂，提升催化剂的电化学稳定性。其次，通过异质结效应，可以促进电子在界面的金属和半导体之间有效传输。总体上，构建这种异质结不仅可以有效地调节活性位点的电子结构，还可以构建内建电场来增强电子转移，从而有效提高电催化剂的催化性能。因此，合理构筑高效且稳定的碳基异质结催化剂对于电催化反应（如新一代太阳能电池的碘还原反应（Iodide reduction reaction，IRR）和电解水析氢反应（Hydrogen evolution reaction，HER）意义重大。

研究团队巧妙地利用了相分离策略，成功地在氮掺杂脑珊瑚碳纳米球(N-BCCSs)上构建了NiSe₂/MoSe₂莫特-肖特基（Mott-Schottky）异质结。NiSe₂/MoSe₂@N-BCCSs碳基Mott-Schottky催化剂具有独特的纳米片/球结构，为催化反应提供了丰富的活性位点；此外，借助Mott-Schottky界面异质结和内建电场，有效地调控了活性位点的电子结构和稳定性，增强了界面的电荷传输。实验结果表明：NiSe₂/MoSe₂@N-BCCSs在HER和IRR中表现均出令人满意的催化活性和稳定性。在10 mA cm⁻²下实现了较小的过电位(119 mV)，组装的太阳能电池表现出较高的光电能量转换效率(8.49%)。

NiSe₂/MoSe₂@N-BCCSs作为一种双功能电催化剂，在新一代染料敏化太阳能电池中对IRR和碱性电解水HER均表现出优秀的催化性能和电化学稳定性。通过相分离策略构建的NiSe₂/MoSe₂莫特-肖特基Mott-Schottky异质结，在提升催化剂在界面反应IRR和HER过程动力学、催化性能和稳定性方面起到了关键的作用。该工作为碳基异质结催化剂的结构设计提供了新思路。

该研究得到了国家自然科学基金、陕西省国际科技合作重点项目、陕西省重点科技创新团队等基金的资助。

期刊链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/16163028

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202314226

媒体报道：

能源学人：云斯宁教授AFM：相分离策略在氮掺杂脑珊瑚碳球上构建莫特-肖特基异质结——太阳能电池和电解水析氢

https://mp.weixin.qq.com/s/VjGEnBZ6wgXXoj7zOmRi3Q

EnergyMaterials能源材料：云斯宁教授AFM：相分离策略在氮掺杂脑珊瑚碳球上构建莫特-肖特基异质结——太阳能电池和电解水析氢

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Wiley Materials View：西安建筑科技大学云斯宁AFM：相分离策略在氮掺杂脑珊瑚碳球上构建NiSe₂/MoSe₂莫特-肖特基异质结提升材料电催化性能

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