通訊作者：Lu Xunyu，Rose Amal

通訊單位：澳大利亞新南威爾士大學(xué)

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非晶相的原子層薄的二維納米片（ATN）是具有高催化活性的的雙功能電催化劑。ATN具有一系列的優(yōu)點(diǎn)：

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1）可充分暴露活性位點(diǎn)；

2）適合的原子層厚度，以允許電解質(zhì)，催化劑之間的快速質(zhì)量傳輸和電子轉(zhuǎn)移；

3）具有大量不飽和配位鍵。通過(guò)簡(jiǎn)單地改變它們的組成，使金屬位點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)可調(diào)，以適用于特定的反應(yīng)。

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在本研究工作中，研究者首次報(bào)道了通過(guò)簡(jiǎn)便易用的一步式自下而上方法合成原子層薄的FeCoNi三元（氧）氫氧化物納米片（FeCoNi-ATN），并用于全電解水。FeCoNi-ATN的可控生長(zhǎng)和柔韌性使它們能夠原位負(fù)載到各種高導(dǎo)電性載體上（例如，鎳泡沫和碳布）。該催化劑在堿性條件下（pH=14）表現(xiàn)出高的電催化活性，并且可在正電位驅(qū)動(dòng)的OER和負(fù)電位驅(qū)動(dòng)的HER之間切換而催化性能不衰減，表現(xiàn)出極強(qiáng)的可逆性與穩(wěn)定性。

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圖1 FeCoNi-ATN催化劑合成示意圖及形貌表征

圖2 FeCoNi-ATN催化劑形貌及電子結(jié)構(gòu)表征

圖3 FeCoNi-ATN催化劑電催化性能

圖4 FeCoNi-ATN催化劑全電解水性能

本文首次報(bào)道了采用簡(jiǎn)單的一步法合成原子層薄的FeCoNi三元（氧）氫氧化物納米片（FeCoNi-ATN），用于高效全電解水。由于FeCoNi-ATN催化劑對(duì)OER和HER均具有高的催化活性，同時(shí)對(duì)OER和HER兩種催化狀態(tài)具有電化學(xué)相互轉(zhuǎn)化的特性，因此在兩種反應(yīng)中表現(xiàn)出強(qiáng)的可逆性和穩(wěn)定性。該工作為提高電催化劑在電解水反應(yīng)過(guò)程中的穩(wěn)定性提供了新思路。

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文獻(xiàn)鏈接

A Fully Reversible Water Electrolyzer Cell Made Up from FeCoNi (Oxy)hydroxide Atomic Layers

(?Advanced Energy Materials，2019，DOI: 10.1002/aenm.201901312)

原文鏈接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201901312