分层Ni-MoSex@CoSe2核壳纳米球作为高效染料敏化太阳能电池和碱性析氢的高活性双功能催化剂

摘要： 基于过渡金属硒化物的核壳结构纳米复合材料因其大比表面积、丰富的边缘位点以及核壳间的协同作用，在能源转换领域作为无铂电催化剂具有广阔的发展前景。本研究以沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-67)为钴源，通过简便的包覆工艺将其组装在甘油前驱体纳米球上，成功制备了核壳结构过渡金属硒化物纳米球。经硒化处理后形成的核壳结构具有Ni-MoSex内核支撑CoSe2外壳（记作Ni-MoSex@CoSe2 CSNs）。该材料不仅具有大量活性位点，还能有效吸附/传输碘离子和氢离子。因此，Ni-MoSex@CoSe2在染料敏化太阳能电池(DSSCs)和碱性析氢反应(HERs)中表现出优异性能：基于该材料的DSSCs实现了9.58%的卓越光电转换效率(PCE)，显著高于铂催化剂(8.32%)；作为1.0 M KOH中HER电催化剂时，其起始过电位低至37.5 mV，塔菲尔斜率仅为68.9 mV dec?1。本研究为设计高效低成本核壳纳米材料提供了新思路，该方法可拓展应用于其他铂基催化剂替代品的合成。