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侯文華/楊軍/徐林Appl. Catal. B.: 界面工程誘導高效電催化OER

用于析氧反應(OER)的高效且經濟的電催化劑對于開發與OER相關的可持續能源技術非常重要。另外，界面工程誘導電子調控起到了一種強大的杠桿作用，可以提高電催化劑的內在活性。

南京大學侯文華、中國科學院楊軍和南京師范大學徐林等報道了一種將Janus結構的Ni/Ni₂P納米粒子固定到分級N摻雜碳納米纖維上(Ni/Ni₂P@N-CNF)，用于高效電催化OER。

侯文華/楊軍/徐林Appl. Catal. B.: 界面工程誘導高效電催化OER

作者通過一種可擴展的羥基碳酸酯輔助熱解策略，制備出Ni/Ni₂P@N-CNF電催化劑。精細Janus結構的Ni/Ni₂P異質納米顆粒與超結構碳基底的強耦合使Ni/Ni₂P@N-CNF具有受調控的電子狀態、足夠的活性位點、縮短的傳質距離和增強的結構穩定性。

Ni/Ni₂P@N-CNF在1.0 M KOH電解液中顯示出優異的電催化OER活性和耐久性。在電流密度為10 mA cm^-2時，過電位低至285 mV，Tafel斜率為45.2 mV dec^-1，OER法拉第效率接近100%。

當電流密度固定在10 mA cm^-2時，連續反應36小時后Ni/Ni₂P@N-CNF上的電位仍保持~1.52 V。另外，使用商業 Pt/C作為陰極，組成的全分解水電解槽(1.0 M KOH電解液)僅需1.57 V的電池電壓就能得到10 mA cm^-2的電流密度。

Encapsulation of janus-structured Ni/Ni₂P nanoparticles within hierarchical wrinkled N-doped carbon nanofibers: Interface engineering induces high-efficiency water oxidation. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120578

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