了解电极材料在能量转换和存储设备中的演变对于优化其性能至关重要。近日，得克萨斯大学奥斯汀分校C. Buddie Mullins研究了原位金属掺入对羟基氧化镍析氧反应（OER）电催化剂的影响，包括四种多价阳离子：Fe、Co、Mn和Cu。

本文要点：

1) 在碱性电解质中添加微量的阳离子会改变NiO_xH_y膜的电催化和储能性能。与Fe诱导的OER活性增加相反，微量Co和Mn阳离子的原位掺入增加了氧化还原电容，而Cu的掺入没有影响。作者发现，增加Fe和Co浓度会产生优异的电化学性能，这归因于金属吸收的饱和阈值。

2) 深度剖面测量显示，金属被限制在膜的表面，并形成层间结构，该结构保留了表面活跃、无序的相。基于固态化学原理，作者深入讨论了决定原位金属掺入发生的四个关键因素，并强调了其在阳离子交换过程中的作用。

参考文献：

Raul A. Marquez et.al Transition metal incorporation: electrochemical, structure, and chemical composition effects on nickel oxyhydroxide oxygen-evolution electrocatalysts EES 2024

DOI: 10.1039/D3EE03617K

https://doi.org/10.1039/D3EE03617K