开发高效、具有出色耐久性的无金属碳基电催化剂，在单一电解液体系中同时发生析氧和析氢反应（OER和HER），是实现可持续能源生产的关键，也是一项具有挑战性的工作。

近日，新加坡南洋理工大学Edwin Hang Tong Teo报道了提出了一种简单且可扩展的策略，通过静电纺丝和随后的热处理来制备硼含量可控的自支撑硼碳氧氮纳米纤维毡（BCNONF）。

文章要点

1）值得注意的是，优化的BCNONF膜在碱性电解液中表现出优异的电催化OER性能，在10 mA cm^-2时过电位为403 mV，Tafel斜率为72.9 mV dec^-1，和出色的稳定性（10 h后电流密度保持率为88.1%），优于商用Ir/C基准。此外，在相同电解液中，该催化剂比商品Pt/C催化剂具有更好的稳定性，是一种优异的HER催化剂，因此体现了其双功能特性。

2）当同时用作电解槽的阳极和阴极时，自支撑BCNONF膜表现出优异的活性，在10 mA·cm^-2时的电位仅为1.79 V，并且具有出色的长期耐久性（50 h后电流密度保持率为90.6%）。

3）密度泛函理论（DFT）计算表明，BCNONF催化剂显著的OER和HER双功能性能源于与CNO表面相比，BCNO表面O原子吸附强度降低和H*吸附增强，从而促进了电催化中间体与BCNONF催化剂之间的有效界面电荷转移。

参考文献

Hongling Li, Bohua Ren, Wenwen Liu, Lin Jing, Roland Yingjie Tay, Siu Hon Tsang, Luis Ricardez–Sandoval, Aiping Yu and Edwin Hang Tong Teo, Boron Nanosheets Induced Microstructure and Charge Transfer Tailoring in Carbon Nanofibrous Mats Towards Highly Efficient Water Splitting, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106246

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106246