人们发现尖晶石Co₃O₄有望作为替代碱性体系电催化分解水的贵金属电催化剂，但是Co₃O₄虽然目前在电催化水氧化反应中表现非常高的活性，难以实现HER催化。有鉴于此，马凯特大学黄吉儿、郑州大学卢思宇、兰州大学徐彩玲等报道通过简单方法合成了Ni掺杂修饰CO₃O₄，随后通过原位电化学活化后，在1 M KOH或者30 wt % KOH溶液中表现了很好的HER电催化活性（>300 h）。随后作者揭示了尖晶石Co₃O₄的Ni-Co₃O₄在电催化HER反应中的关键中间体、设计高效HER电催化剂的方法提供经验和指导。

本文要点：

（1）

通过原位电化学活化Co_3-xNi_xO₄，得到的电催化展示了较高的催化活性，其碱性条件HER催化活性的10 mA cm^-2过电势为57 mV，能够实现长时间稳定工作（>300 h）。

（2）

通过原位Raman表征、多种高分辨率电子显微镜表征，验证Co_3-xNi_xO₄催化剂的表面还原为暴露{110}晶面的Co_yNi_1-yO纳米粒子。通过DFT计算模拟，发现Co_yNi_1-yO中的Ni-CoO在碱性HER催化反应中起到主要作用，通过Co-O八面体引入Ni原子优化导电性，同时能够调控H_ad和OH_ad中间体物种的吸附能，因此改善催化反应动力学。

参考文献

Kailu Guo, Yantao Wang, Junfeng Huang, Min Lu, Hua Li, Yong Peng, Pinxian Xi, Haoli Zhang, Jier Huang*, Siyu Lu*, and Cailing Xu*, In Situ Activated Co_3–xNi_xO₄ as a Highly Active and Ultrastable Electrocatalyst for Hydrogen Generation, ACS Catal. 2021, 11, 8174–8182

DOI: 10.1021/acscatal.1c01607

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c01607