人们知道掺杂Fe能够显著提高NiOOH的OER性能，有鉴于此，德国于利希研究中心Piotr M. Kowalski等报道为了深入研究这种提高OER性能的机理，通过先进的电子结构里理论计算和热力学模型研究该问题。

主要内容

（1）

研究发现，其中低浓度Fe掺杂以低自旋形式存在，这种低自旋态能够解释Fe的容纳极限，以及测试发现Fe-NiOOH的Fe-O和Ni-O化学键类似的现象。

（2）

低自旋态导致表面Fe在OER反应中具有高活性，当NiOOH中Fe的浓度为~25 %，低自旋/高自旋Fe比例理论计算结果与实验测试相符。计算掺杂Fe的NiOOH或者未掺杂NiOOH的热力学过电势，数值分别为η=0.42 V、η=0.77 V，计算结果与测试结果一致。

这项研究结果展示了Fe-NiOOH电催化剂中低自旋Fe起到的重要作用。

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Zheng-Da He, Rebekka Tesch, Mohammad J. Eslamibidgoli, Michael H. Eikerling & Piotr M. Kowalski,  Low-spin state of Fe in Fe-doped NiOOH electrocatalysts. Nat Commun 14, 3498 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-38978-5

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38978-5