过渡金属-碳复合材料在可再生电化学能源领域产生广泛应用前景，通过结合碳材料的高度导电性和过渡金属中丰富催化位点，得到的复合材料在OER等电催化反应中受到了广泛关注。但是，对复合材料中催化活性位点种类调控仍有较大的难度，此外复合材料中N、C、贵金属组分的具体化学作用仍不明确。有鉴于此，韩国工业技术研究所(KITECH) Kang Min Kim、Young Kyu Jeong，韩国外国语大学Jin Kuen Park等报道了一种创新方法，通过调控Co纳米颗粒/N掺杂碳纳米管复合材料中的活性物种，并且验证了在碱性环境中起到促进水氧化作用的物种为吡啶N-Co-C结构。此外，作者发现金属Co催化剂纳米粒子和导电碳纳米管材料之间物理吸附作用产生协同催化效果，有效的促进了电催化过程中的电荷转移，增强了电催化反应活性，提高了催化剂的稳定性。优化后的催化剂展现出非常强的碱性环境OER催化活性、稳定性，并超过RuO₂的活性。

本文要点：

（1）

通过ALD、还原环境煅烧等方法相结合，得到结构新颖的Co/N-CNT复合结构催化剂，在10 mA cm^-2电流密度中展现出66 mV dec^-1的Tafel斜率，310 mV的过电势。具体合成中通过C₃N₄作为起始富含N的碳基材料，通过CpCo(CO)₂作为含钴物种，ALD方法沉积10 nm厚的CoO_x；随后在H₂气氛中400~800 ℃中煅烧得到Co/N-CNT。

（2）

Co/N-CNT催化剂的电催化活性在碱性环境中进行长时间持续OER反应后，性能会有所提升，这是因为缺陷态的N物种含量增加导致。

参考文献

HyukSu Han, Ju Won Paik, MinJi Ham, Kang Min Kim *, Jin Kuen Park*, Young Kyu Jeong*

Atomic Layer Deposition‐Assisted Fabrication of Co‐Nanoparticle/N‐Doped Carbon Nanotube Hybrids as Efficient Electrocatalysts for the Oxygen Evolution Reaction, Small 2020

DOI: 10.1002/smll.202002427

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202002427