析氧反应（OER）是可再生能源技术（如水分解）的关键过程，但该过程动力学缓慢。因此，人们迫切希望找到一种高效，耐用且地球富含的水氧化电催化剂。近日，澳门大学Hui Pan，Guichuan Xing，Shi Chen，深圳大学Lei Wang等报道了一种生长在镍泡沫上的新型三金属氮化物（CoVFeN@NF），该催化剂是一种超高活性的OER电催化剂。

本文要点：

1）实验表明，CoVFeN@NF催化剂在1 m KOH中达到10100 mA cm^-2和100 mA cm^-2的电流密度，过电势分别为212 mV和264 mV，Tafel斜率为34.8 mV dec^-1，其性能优于基准催化剂RuO₂和大多数最先进的3D过渡金属及其化合物催化剂。

2）结构表征表明该催化剂优异的催化活性主要是因为：1）表面重构和相变在催化剂表面形成羟基氧化物，2）通过晶格-氧-氧化和吸附物逸出机制的结合促进过氧（O₂^2-）物种活化，提升析氧性能；3）由于多金属系统的协同作用，电子结构和局部配位环境得到优化，4）氮化作用极大地促进了电子转移。

该工作提供了一种简单的方法用于合理地设计具有成本效益的高催化性能多金属化合物OER催化剂用于电化学能源设备。

Dong Liu, et al. Surface Reconstruction and Phase Transition on Vanadium–Cobalt–Iron Trimetal Nitrides to Form Active Oxyhydroxide for Enhanced Electrocatalytic Water Oxidation. Adv. Energy Mater., 2020

DOI: 10.1002/aenm.202002464

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202002464