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劉崗/甄超Nano Research：Ir SACs/Ni(OH)2@HP-NF助力高效OER

當前，迫切需要開發用于電解水分解的析氧反應（OER）的高效電催化劑，由于水氧化的動力學過程緩慢，仍然是一個挑戰。基于此，中科院金屬研究所劉崗研究員和甄超副研究員（共同通訊作者）等人報道了一種一步電沉積策略，在三維（3D）分層多孔導電基底泡沫鎳（HP-NF）上制備了利用Ir單原子催化劑（Ir SACs）改性的Ni(OH)₂（Ir SACs/Ni(OH)₂），并作為高效的OER電催化劑（Ir SACs/Ni(OH)₂@HP-NF）。

通過氧化-氮化-脫氮過程獲得的HP-NF 3D互連孔隙可以加速OER的傳質過程，并提高分布在Ni(OH)₂ NSs上的Ir SACs的含量。所制備的Ir SACs/Ni(OH)₂@HP-NF在1.0 M KOH中，當電流密度為10 mA·cm^-2時具有約223 mV的低過電位，Tafel斜率約為58 mV·dec^-1，超過了Ni( OH)₂@HP-NF、商用Ir/C和大多數低成本的OER催化劑。

由于Ni(OH)₂基體對HPNF的強粘附性，Ir SACs/Ni(OH)₂@HP-NF表現出強大的耐久性。Ir SACs/Ni(OH)₂@HP-NF的催化活性增強主要歸因于高度分散的Ir SACs改性超薄Ni(OH)₂基體與3D HP-NF的適當耦合，同時加速了動力學和傳質用于OER的Ir SACs/Ni(OH)₂@HP-NF技術。該工作為制備用于堿性水電催化的高效3D自支撐式電催化劑提供了一種可行的策略。

Ir single atoms modified Ni(OH)₂ nanosheets on hierarchical porous nickel foam for efficient oxygen evolution. Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4501-5.

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4501-5.

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