ACS Catal.: 碱性介质中Ni和Fe对NiFe合金薄膜的析氧反应活性和稳定性的作用

了解NiFe基材料的析氧反应(OER)活性和稳定性对于实现低成本和高效的水分解电催化剂非常重要。

德国柏林亥姆霍兹能源与材料研究所Christian Schary团队报道了在碱性介质中，Ni和Fe对NiFe合金薄膜和纯Ni薄膜OER活性和稳定性的作用。

实验结果表明Ni(OH)₂/NiOOH不会直接促进OER性能，但Fe掺入能够使其获得高OER活性。

另外，作者发现电解液中Fe的存在有利于增强NiFe和纯Ni薄膜的OER性能，而Ni的存在对OER动力学是不利的。KOH中存在的Fe和Ni物种对OER活性的影响与作者提出的溶解/再沉积机制一致。

稳定性研究表明，长时间连续反应OER活性会降低。然而，通过间歇性OER反应可以获得优异的稳定性，其中电催化剂在降解和恢复状态之间循环。因此，作者提出了两个重要的范围，即恢复范围和降解范围。

与间歇性OER反应相比，长时间连续OER反应(即在降解范围内)在电催化剂上产生更高的NiOOH含量，这可能与OER失活有关。如果电极在恢复范围内工作一段时间(即在足够低的还原电位下)，其中Ni³⁺还原为Ni²⁺，如果电解液中也存在Fe，则可以保持甚至提高OER活性。

Host, suppressor, and promoter-The roles of Ni and Fe on oxygen evolution reaction activity and stability of NiFe alloy thin films in alkaline media. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c01190

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ACS Catal.: 碱性介质中Ni和Fe对NiFe合金薄膜的析氧反应活性和稳定性的作用

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