OER是电解水反应中另一个关键半反应，标准状况下热力学平衡电势为1.23 V，但是在实际反应过程中存在动力学不利因素阻碍其反应进行，也需要一个外加的电势即过电势。OER往往需要使用贵金属氧化物催化剂(如IrO₂和RuO₂)来降低反应的过电势。使用非贵金属催化剂替代贵金属催化OER反应存在反应效率低和稳定性差等问题，需要开发新型的非贵金属催化剂来解决以上问题。近日，南洋理工大学的Qingyu Yan和Srinivasan Madhavi等合作采用一种简单、低成本、可扩展的方法，在室温条件下合成了非晶Fe-Ni-P-B-O (FNPBO)纳米笼材料作为OER催化剂，其在化学上是稳定的，与报道的不稳定甚至是自燃的硼化物样品形成了鲜明的对比。FNPBO纳米材料中的Fe/Ni比值可以调整以优化OER催化性能。由多组分元素组成的FNPBO纳米材料可以削弱金属-金属键，从而重新排列催化金属原子中心周围的电子密度，降低中间体形成的能量势垒，优化后的FNPBO (Fe_6.4Ni_16.1P_12.9B_4.3O_60.2)催化剂对OER具有较好的电催化活性，电流密度10A/cm²仅需236 mV的过电位，Tafel斜率为39 mV/dec，在给定的过电压300 mV下具有高的比电流密度(26.44 mA/cm²)，优于目前先进的RuO₂催化剂。该工作为设计制备低成本、高活性的OER催化剂提供了一种新的思路。

Ren, Sun, Du, Zhao, Liu, Fang, Kumar, Chua, Meng, Kidkhunthod, Song, Li, Srinivasan, Yan (2019) Amorphous Fe-Ni-P-B-O Nanocages as Efficient Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction. ACS nano,2019.

DOI: 10.1021/acsnano.9b05571

http://doi.org/10.1021/acsnano.9b05571