析氧反應是許多能量儲存和轉化過程中必不可少但動力學緩慢的步驟,因此正在尋求高效和穩定的催化劑。盡管納米級過渡金屬基氧化物/氫氧化物對析氧反應(OER)表現出高催化活性,但它們中的許多在工業規模的陽極電流密度下穩定性較低。
在此,東南大學Yuqiao Zeng通過將快速外延形成方法與動態氣泡模板電沉積相結合,我們成功開發了具有分級多孔結構的單晶NiFeCu氧化物催化劑。
文章要點
1)研究發現,該結構可以促進催化劑的快速電子傳輸并阻止O原子擴散到內部金屬集流體。繼承自氫氣泡模板的分層孔隙為氧氣氣泡的大量快速釋放建立了理想的通道。
2)因此,在工業規模的陽極電流密度(300 mA/cm2)下,NiFeCu氧化物比商用RuO2催化劑更有效、更穩定地催化OER。因此,這項工作通過解決納米氧化物的耐久性問題,提供了一系列高效穩定的OER催化劑,以及提高非導電催化劑催化活性和穩定性的結構構建策略。
參考文獻
Peng Cui, et al, Rapid Formation of Epitaxial Oxygen Evolution Reaction Catalysts on Dendrites with High Catalytic Activity and Stability, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c02662
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02662