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第一作者：Xu Luo （羅旭）
通訊作者：木士春教授
通訊單位：武漢理工大學
DOI:10.1002/advs.202104846
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氫作為一種可持續(xù)的清潔能源，對于解決當前社會面臨的環(huán)境危機和化石能源供應不足等問題至關重要。在各種制氫方法中，電化學水裂解制氫技術逐漸成為主流。通常，水裂解由兩個半反應組成，即陽極析氧反應(OER)和陰極析氫反應(HER)。其中，合理設計高豐度、穩(wěn)定的OER電催化劑對海水電解具有重要意義。
文章要點1：在本文中，作者設計出一種新型的自犧牲模板策略，即通過鐵氰化鉀直接刻蝕Ni3S2納米片，成功利用界面氧化還原反應實現(xiàn)NiFe基普魯士藍類似物(NiFe PBA)在Ni3S2上的原位生長形成Ni3S2@NiFe-PBA復合材料。此外，通過磷化處理，可以在泡沫鎳上獲得由納米立方體組成球形魔方結構的Ni3S2/Fe-NiPx。
文章要點2：測試表明，在堿性海水中，所制備出的Ni3S2/Fe-NiPx作為OER預催化劑時可在500和1000 mA cm–2的大電流密度下分別實現(xiàn)336和351 mV的超低過電位，且表現(xiàn)出超過225 h的顯著耐久性，優(yōu)于此前大多數(shù)報導的OER電催化劑。
文章要點3：通過一系列實驗表征，可以證實Ni3S2/Fe-NiPx表面的重構，從而原位形成具有豐富氧空位和晶界的Ni(OH)2/Ni(Fe)OOH，表現(xiàn)出優(yōu)異的OER催化活性。此外，理論計算進一步驗證了Ni3S2/Fe-NiPx重構增強OER活性，并揭示出Fe-Ni2P/FeOOH作為活性位點對OER性能的貢獻。
參考文獻