合理化非貴金屬pH值穩定的電催化劑是多場景制氫定制的關鍵優先事項?;诖?,西安交通大學戴正飛教授和Thangavel Sakthivel、南京航空航天大學彭生杰教授(共同通訊作者)等人報道了一種非晶態CoBOx/NiSe異質結,用于高效且pH穩定的水電解。在堿性電解質下,其在電流密度為10 mA cm?2下實現了超Pt HER(14.5 mV)和OER(229.1 mV)的超低過電位,并達到了2 A cm?2的工業級OER電流密度,水電解以1.48V的低η10電壓穩定輸送。通過DFT計算,作者從理論上推導了CoBOx/NiSe異質結中的d/p-帶中心規則,以由NiSe(110)和CoBOx(002)晶體面構建的CoBOx/NiSe異質結為模型。通過電子態密度(DOS)發現,對比純體系,異質結在費米能級附近表現出更高的電子密度,更有利于電子傳輸。CoBOx/NiSe結構沿Z方向的平均電位分布,表明了從CoBOx到NiSe的電子溢出。此外,作者還計算了表面暴露的Co、B和O原子的εd和εp,發現這三種原子的價電子軌道相互雜化。相對于CoBOx、CoBOx/NiSe結構的εCo-d中心下移,εO-p和εB-p中心上移,因此異質結中d-p能帶中心差值(εCo-d-εO-p和εCo-d-εB-p,記為Δεd-p)減小。這些結果證實了CoBOx/NiSe界面上的電荷再分配可以有效地調節系統的表面電子結構,而增強的d-p帶中心接近度將為電催化改善帶來更平衡的中間產物(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.