在工况催化反应过程中,催化剂将连续的发生无定形化和催化活性结构的溶解,因此阻碍了人们对OER电催化剂的稳定性和活性之间关系的认知。
有鉴于此,华中科技大学刘友文副教授、西南大学何荣幸教授、王文彬副教授等报道选择性吸附NO3-策略,增强催化剂的晶化度以及表面重构,形成无定形-结晶(a-c)异质结,改善催化剂的电催化活性。
在a-c Ni掺杂Fe2O(OH)3NO3·H2O预催化剂模型,发现溶解的NO3-容易吸附在晶体表面,在OER电催化反应过程中形成a-c Fe(Ni)OOH,降低催化剂的无序态,能够活化a-c异质结中Fe(Ni)OOH晶体催化剂中的Fe和Ni。
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Ni-FeNH催化剂在500 mA cm-2电流密度的过电势仅为303 mV,稳定工作的时间长达500 h。构筑的工业级电解水器件能够在8000 mA电流密度稳定工作100 h。
参考文献
Wenbin Wang, Qunlei Wen, Danji Huang, Yu Lin, Niandan Zhao, Lan Tang, Ming Li, Youwen Liu, Rongxing He, Oxyanions Enhancing Crystallinity of Reconstructed Phase for Oxygen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415132
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202415132