构建基于清洁能源(如太阳能电池、金属空气电池)和电解水制氢的集成能源器件是实现氢能绿色、可持续发展的重要途径之一。其关键在于开发高效的非贵金属基电催化剂以降低阳极析氧反应（OER）和阴极析氢反应（HER）的过电势。然而，高效且稳定的多功能电催化剂的设计和合成仍然是一个巨大的挑战。
图1. 合成示意图基于此，浙江工业大学的曹澥宏教授团队通过在异质结材料中掺杂非3d高价过渡金属以优化催化剂的电子结构、提升其本征活性，实现了高效、多功能的一体化电催化电极。他们以CoNiMo三元金属有机框架（MOF）为前驱体，通过热处理过程制备了Mo掺杂NiCo2O4/Co5.47N异质结纳米片阵列（Mo-NiCo2O4/Co5.47N）。得益于独特的多孔片状形貌、Ni-Co异质结构、Mo掺杂之间的协同效应，Mo-NiCo2O4/Co5.47N表现出优异的OER/HER催化活性。当Mo-NiCo2O4/Co5.47N用作全解水双电极时，仅用1.56 V的电压就能达到10 mA cm-2的电流密度。此外，将Mo-NiCo2O4/Co5.47N与Pt/C混合（质量比1:1）作为正极，可组装开路电压高达1.43 V的锌空气电池。将两个锌空气电池串联，可驱动Mo-NiCo2O4/Co5.47N基全解水器件。该成果以“Non-3d Metal Modulation of a 2D Ni-Co Heterostructure Array as Multifunctional Electrocatalyst for Portable Overall Water Splitting”为题发表在Small（DOI:10.1002/smll.06775）。【作者介绍】曹澥宏教授简介
曹澥宏，浙江工业大学教授。本科毕业于浙江大学材化学院。博士毕业于新加坡南洋理工大学材料学院，之后留校从事博士后研究。加入浙江工业大学材料科学与工程学院。主要研究新型二维能源材料，相关成果在Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev. Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.等期刊发表SCI论文62篇，其中ESI热点论文2篇、高被引论文19篇，他引9500余次（H因子37）。他引次数超过100次的论文29篇。目前主持国家基金2项，浙江省杰青项目1项。担任浙江省材料研究学会理事。获国家优秀自费留学生奖学金，先后入选浙江省特聘专家、“钱江学者”省特聘教授、“151人才”第一层次、“全球高被引学者”（科睿唯安，和）。
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