發展高熵的多元素對于設計高性能、耐用的電催化劑至關重要。有鑒于此,德國聯邦材料研究與測試中心Franziska Emmerling、Biswajit Bhattacharya、Tilmann Hickel等通過溫和的溶劑熱反應合成高熵金屬氫氧化物有機骨架(HE MHOFs),這種新型MOF具有陽離子在高熵氫氧化物層內隨機、均勻分布的特點。
HE-MHOF具有優異的OER電催化性能,在~1.64 VRHE達到100 mA cm-2,具有顯著的耐久性,在100 h內能夠保持10 mA cm-2電流強度。盡管HE-MHOF僅含有≈60%的OER活性金屬,但是性能比貴金屬電催化劑更好。
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從頭計算和XAS表征結果表明,高熵催化劑含有促進多方面OER機制的活性位點。這項研究表明高熵MOF對于開發不含貴金屬電催化劑、減少對貴金屬的依賴性、降低金屬負載(特別是Ni、Co和Mn)、降低可持續水電解技術成本等方面的優勢。
參考文獻
Arkendu Roy, Sourabh Kumar, Ana Guilherme Buzanich, Carsten Prinz, Emilia G?tz, Anika Retzmann, Tilmann Hickel, Biswajit Bhattacharya, Franziska Emmerling, Synergistic Catalytic Sites in High-Entropy Metal Hydroxide Organic Framework for Oxygen Evolution Reaction, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202408114
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202408114