電催化析氧反應(OER)是幾種能源技術的關鍵,但活性低。利用晶格氧活化機制(LOM)是提高其活性的策略。然而,這種方法面臨著重大的熱力學挑戰,需要金屬離子的高價氧化而不損害它們的穩定性。
近日,華中科技大學Hai-Bin Yu,湖北大學Xu Peng報道了高熵合金可以通過協同多路徑電子轉移有效地激活LOM。
文章要點
1)具體來說,鎳的氧化通過這種電子轉移得到增強,并借助于較弱的Co-O鍵的整合,使得能夠在Ni-Co雙位點進行有效的LOM。
2)這些見解使得NiFeCoCrW0.2 HEA的設計表現出更高的活性,在10 mA cm2的電流密度下達到220 mV的過電位。它還表現出良好的穩定性,在100mA cm2的電流密度下,90天內保持電位變化小于5%。
這項研究揭示了協同效應賦予高活性的HEAs,并有助于高性能OER電催化劑的進展。
參考文獻
Zhang, T., Zhao, HF., Chen, ZJ. et al. High-entropy alloy enables multi-path electron synergism and lattice oxygen activation for enhanced oxygen evolution activity. Nat Commun 16, 3327 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-58648-y
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58648-y