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為了克服堿性水電解槽等能源設(shè)備的低效問(wèn)題，構(gòu)建具有顯著增強(qiáng)的析氧反應(yīng)(OER)性能的活性材料非常重要。

澳大利亞科廷大學(xué)賈國(guó)華、FrancaJones和南京工業(yè)大學(xué)邵宗平、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)李云國(guó)等報(bào)道了一種Ni²⁺/Co²⁺摻雜的二維(2D)Au-Fe₇S₈納米片(NPL)，其具有異常高的析氧反應(yīng)(OER)活性。

Nano Energy: Ni2+/Co2+摻雜的Au-Fe7S8納米片具有極高的OER活性

作者利用離子擴(kuò)散誘導(dǎo)摻雜策略，制備出Ni²⁺/Co²⁺摻雜的二維Au-Fe₇S₈納米片，Au-Fe₇S₈上Ni²⁺和Co²⁺共存將其從性能最低的氧析出反應(yīng)(OER)活性材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝阅艿难跷龀龇磻?yīng)(OER)活性材料。

對(duì)于該催化劑，在1.0 M KOH溶液中，電流密度為10 mA cm^-2下的OER過(guò)電位為243 mV，并且具有快速動(dòng)力學(xué)( Tafel斜率為43mV dec^-1)。

DFT計(jì)算表明，Ni²⁺/Co²⁺摻雜提高了OOH物種在Au-Fe₇S₈ NPL {001}表面上的結(jié)合，并降低了OER過(guò)程的能壘。

另外，F(xiàn)e、Co和Ni成分之間的相互作用，即活性中心之間的協(xié)同作用和導(dǎo)致氣體容易釋放的離子擴(kuò)散也有利于提高催化劑的OER活性。

Ni²⁺/Co²⁺ doped Au-Fe₇S₈ nanoplatelets with exceptionally high oxygen evolution reaction activity. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106463

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Nano Energy: Ni2+/Co2+摻雜的Au-Fe7S8納米片具有極高的OER活性

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