尖晶石和钙钛矿是电催化中最常用的两大类具有独特晶体结构的材料，但通常电导率较低，从而对电化学反应中的电荷转移过程产生负面影响。

有鉴于此，南京工业大学邵宗平教授和Yanping Zhu等人，通过简便的一锅合成策略，设计制备了一种高导电性的反尖晶石(Fe3O4)和反钙钛矿(Ni3FeN)异质结构纳米复合材料，表现出优异的的电催化OER性能。

本文要点

1）首次报道了Fe₃O₄/Ni₃FeN异质结构纳米复合材料作为OER电催化剂，其中Fe₃O₄具有反尖晶石结构，其中Fe³⁺-占据了四面体的一半，而相等的Fe²⁺和Fe³⁺则填充在八面体中，Ni₃FeN具有抗钙钛矿结构，Ni离子被角共享的NNi(Fe)₆八面体包围。

2）Fe₃O₄/Ni₃FeN异质结构材料中原子的相反位置可实现高本征电导率，由于Ni/Fe 3d和N 2p轨道之间的强杂化，从而为将Ni₃FeN重建为以Fe₃O₄为载体的NiFe氢氧化物活性物质提供了快速的电子传输通道，从而大大提高了OER活性和稳定性。

3）通过在独立的碳纤维纸上直接生长Fe3O4/Ni3FeN异质结构，并基于三电极配置进行测试，只需160 mV的过电位就可以为OER提供30 mA cm⁻²的电流密度。此外，在100小时的长时间测试期内，几乎没有可观察到的性能衰减。

总之，该工作为新型的电催化异质结构材料的合理设计提供了一种新的思路。

参考文献：

Nana Ma et al. A Self‐Assembled Hetero‐Structured Inverse‐Spinel and Anti‐Perovskite Nanocomposite for Ultrafast Water Oxidation. Small, 2020.

DOI: 10.1002/smll.202002089

https://doi.org/10.1002/smll.202002089