盡管迫切需要高度穩定和高效的電化學水分解裝置,但在苛刻的工業條件下獲得高度穩定的析氧反應(OER)電催化劑仍然極具挑戰性。
昆明理工大學Chengxu Zhang、Libo Zhang和香港理工大學Bolong Huang以及伊比利亞國際納米技術實驗室Zhongchang Wang等報道了通過鉻誘導的自發重建策略成功原位合成FeCoNiMnCr高熵合金(HEA)和高熵氧化物(HEO)雜催化劑,并證明它們提供了優異的超穩定OER電催化性能,在500mA cm–2下具有320 mV的低過電位,在100mA cm–2下保持240 h后活性損失可以忽略不計。
本文要點:
(1)
值得注意的是, 在6 M KOH和85°C的苛刻工業條件下,在高達500mA cm–2的電流密度下超過500 h,該雜催化劑具有出色的長期穩定性。密度泛函理論計算表明,HEA-HEO異質結構的形成可以提供具有魯棒價態的電活性位點,以保證長期穩定的OER過程,從而導致電活性的增強。
(2)
這種在工業條件下高度穩定的OER多相催化劑的發現為設計和構建用于實際工業水分解的高效高熵電催化劑提供了新的視角。
參考文獻:
J. Hu, T. Guo, X. Zhong, J. Li, Y. Mei, C. Zhang, Y. Feng, M. Sun, L. Meng, Z. Wang, B. Huang, L. Zhang, Z. Wang, In-situ Reconstruction of High-Entropy Heterostructure Catalysts for Stable Oxygen Evolution Electrocatalysis Under Industrial Conditions. Adv. Mater. 2024, 2310918.
DOI: 10.1002/adma.202310918
https://doi.org/10.1002/adma.202310918