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陜師大/河師大AFM: 性能超過基準Ir/C！具有緊密異質結構Co(OH)2/NiPx增強電催化析氧反應

電催化水分解被認為是獲得氫氣和實現(xiàn)碳中和能源循環(huán)的有前途的方法。作為陽極中水分解的半反應之一，析氧反應(OER)涉及多個質子和電子的協(xié)同轉移，其緩慢的動力學而極大地阻礙了整體效率。因此，迫切需要用于OER的高活性和穩(wěn)定的電催化劑以提高能量轉換效率并降低電力成本。

近日，陜西師范大學曹睿、河南師范大學上官恩波和齊靜等通過一種逐步電化學策略來制造具有緊密異質結構的Co(OH)₂/NiP_x納米片，該催化劑具有高效的OER性能。

Co(OH)₂納米片作為NiP_x生長的基底，產(chǎn)生豐富而緊密的異質界面。異質結構受到NiP_x負載的良好調節(jié)，并且在異質結構Co(OH)₂/NiP_x中Co(OH)₂和NiP_x兩種成分之間具有強電子相互作用，因此催化劑的特征氧化還原峰經(jīng)歷負移，大大促進了Co中心的氧化。

此外，異質結構的Co(OH)₂和NiP_x納米片還表現(xiàn)出增強的電子轉移和改善的親水性以及由異質結構引起的電子調節(jié)和表面潤濕性改性可以增強電荷/物質傳遞，暴露更多可用的活性位點并加速動力學。

在10 mA cm^-2的電流密度下，最佳的異質結構Co(OH)₂/NiP_x納米片過電位僅為236 mV，Tafel斜率為52 mV dec^-1，而對應的純Co(OH)₂為的過電位和Tafel斜率分別為292 mV和87 mV dec^-1，異質結構Co(OH)₂/NiP_x納米片的性能甚至超過了基準Ir/C。總的來說，這項工作提供了一種制備異質結構納米材料的新策略，對設計具有改進的OER電催化性能的催化劑起到重要的指導作用。

Interfacial Engineering of Heterostructured Co(OH)₂/NiP_x Nanosheets for Enhanced Oxygen Evolution Reaction. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202206407

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