镍铁催化剂由于其组分和活性的高调节性,使其成为碱性介质中的极具潜力的析氧反应(OER)电催化剂。然而,由于铁偏析的存在,使其在高电流密度下的稳定性较差。近日,中南大学潘军、刘敏、谭鹏飞利用氧阴离子工程抑制镍铁催化剂中的铁偏析。
本文要点:
1) 作者开发了一种硝酸根离子(NO3−)定制策略,其可以减轻Fe偏析,从而提高镍铁催化剂的OER稳定性。X射线吸收光谱结合理论计算表明,在晶格中引入具有稳定NO3−的Ni3(NO3)2(OH)4有助于通过Fe与引入的NO3−之间的强相互作用构建FeOOH/Ni3(NO 3)2(OH)4的稳定界面。
2) 作者通过二次离子质谱和小波变换分析表明,NO3−定制的镍铁催化剂大大减轻了铁偏析,从而表现出显著增强的长期稳定性,其比没有NO3−修饰的FeOOH/Ni(OH)2提高了六倍。
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Hanxiao Liao et.al Oxyanion Engineering Suppressed Iron Segregation in Nickel-Iron Catalysts Toward Stable Water Oxidation Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202300347
https://doi.org/10.1002/adma.202300347