近日，我校前沿交叉科学研究院刘宏、周伟家教授团队，在《 Nano Energy》（影响因子：13.12）期刊上发表了题为“An Earth-abundant and Multifunctional Ni Nanosheets Array as Electrocatalysts and Heat Absorption Layer Integrated Thermoelectric Device for Overall Water Splitting”的研究论文。论文主要介绍了利用镍纳米片集成热电器件的输出电压代替外接电源来直接驱动并催化电解水反应的相关研究。因为制作镍纳米片的原料在地球上储量丰富，片材阵列后可同时作为电催化剂和光吸收层，与热电器件集成到一起，能够实现电解水能源制备的优化，对于新能源经济化生产具有相当意义。济南大学刘宏教授和周伟家教授为该论文共同通讯作者，济南大学为第一贡献单位，第一作者为我校前沿交叉研究院青年教师赵莉莉博士。

       论文将镍纳米片阵列集成到热电器件的热端，通过对其进行形貌结构表征、光热转换性能表征以及电化学性能表征，证明镍纳米片不仅是一种优异的光热转换材料，也具有明显增强的电解水产氢性能。论文构建了热电器件-电解池复合全电解水装置。通过研究在太阳光照条件下，所设计的热电器件-电解池复合全电解水装置的两电极全分解水性能结果显示，其具有高的水分解效率。 本文提出的集成热电器件用于水分解反应的设想能够将太阳光驱动电解水的光驱动元件与水分解元件整合成一体化，既能够解决光电催化水分解过程中光催化剂的光吸收能力与电催化剂的电催化性能之间的矛盾，也有利于设计集成化的电解水装置，同时也有效地将太阳能和废热同时利用进行水分解反应，降低外部电能的消耗，为太阳能到氢能源的转换提供了一种崭新的思路。

图1. Ni纳米片集成热电器件的合成过程示意图

  图2. Ni纳米片形貌结构表征

图3. 热电器件-电解池复合电解水装置表征

撰稿：苏辰        编辑：张伟        编审：丛晓峰