设计具有高活性、高选择性和强抗氯化物腐蚀性的高性能析氧反应(OER)阳极材料,对于推进大规模生产H2的海水电解至关重要,但这是一个艰巨的挑战。近日,中山大学Li Ping、山东大学Xiong Shenglin报道了由泡沫镍支撑的Ni3N多孔纳米片阵列组成的多层电极,该阵列用NiFe-植酸酶配位复合物覆盖层(NF/Ni3N@NiFe-PA)通过简单的界面配位在碱性海水电解中实现显著提高和持续的OER。
本文要点:
1) 得益于Ni和Fe物种之间协同作用调节的电子态,在掺入的植酸作为质子传递中继的帮助下,通过加速质子运动来促进质子耦合电子传递,并通过独特的超亲水和超疏水特性来促进质子传递,得到的NF/Ni3N@NiFe-PA在海水中表现出优异的OER活性。
2) 此外,将耐腐蚀的Ni3N与NiFe-PA复合物和原位生成的NiFeOOH结合起来,可以共同促进氯化物的排斥,从而使电极具有优异的耐腐蚀性。该工作为通过同时进行几何和电子结构操作来设计海水电解中高OER活性和耐腐蚀阳极提供了一种新途径。
Li Ping et.al Corrosion Resistant Multilayered Electrode Comprising Ni3N Nanoarray Overcoated with NiFe-Phytate Complex for Boosted Oxygen Evolution in Seawater Electrolysis Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303360
https://doi.org/10.1002/aenm.202303360