开发高效、稳定的非贵金属水氧化电催化剂对经济可行的水分解至关重要。磷酸钴（CoPi）基电催化剂是一类用于析氧反应(OER)的非贵金属电催化剂。

近日，荷兰埃因霍温科技大学Mariadriana Creatore，荷兰FOM基础能源研究所（DIFFER）Mihalis N. Tsampas报道了采用原子层沉积（ALD）合成了Co与磷盐比率在1.4和1.9之间的CoPi膜，然后利用循环伏安法（CV）对CoPi基电催化剂的电化学活化进行了深入研究。

文章要点

1）结果表明，CoPi膜的原始化学组成在活化过程的早期以及长时间暴露于电解质后会强烈影响其OER活性。具有最佳选择性的CoPi催化剂，在1.8V下（相比于可逆氢电极）的电流密度为3.9 mA cm⁻²，在pH为8.0时的塔菲尔斜率为155 mV/dec，然后深入研究了其电化学性质、化学组成和电化学活性表面积（ECSA）在活化过程中的变化。随着循环次数的增加，其OER性能显著提高，同时在CV测试中出现非催化波，表明Co²⁺物种可逆氧化为Co³⁺物种。

2）X射线光电子能谱（XPS）和卢瑟福背散射（Rutherford Back）测量表明，磷在长时间暴露于电解液中后，会逐渐渗出CoPi膜。同时，薄膜的ECSA增加到原来的40倍。在整个CoPi化学组成范围内，活化CoPi膜的ECSA与OER活性呈线性相关。

总之，在CoPi基电催化中采用ALD，除了可以有效地控制薄膜的生长和特性之外，还可用于揭示CoPi电催化剂活化的机理。

参考文献

Ruoyu Zhang, et al, Electrochemical Activation of Atomic Layer-Deposited Cobalt Phosphate Electrocatalysts for Water Oxidation, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.0c04933

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c04933