于海滨/曾明华/彭旭AM: 高熵合金电极中氧化物的工程微畴以实现高效的OER

2023年10月13日下午3:32 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 58

当前电催化反应的一个重要目标是利用简单的方式和低廉的价格从原子水平开发出多级结构的集成电极。

华中科技大学于海滨、湖北大学曾明华和彭旭等人通过金属冶炼法开发了一系列氧微合金高熵合金(O-HEAs)，其中(CrFeCoNi)₉₇O₃块状O-HEA具有优异的析氧反应(OER)性能。

高熵合金(HEA)中Cr₂O₃微畴在提高电催化剂OER活性方面起着关键作用：i)Cr₂O₃固溶体中微畴的形成改变了HEA基质的局部配位环境；ii) Cr离子浸出促进了电催化过程中的有效电荷转移；iii) Cr离子浸出导致界面重建和非晶化。

(CrFeCoNi)₉₇O₃块状O-HEA显示出优异的电催化析氧反应(OER)性能，在1 M KOH溶液中，电流密度为10 mA cm^-2时的过电位和Tafel斜率分别达到196 mV和29 mV dec^-1，并且稳定性超过120小时。

氧微合金HEAs诱导形成氧化物微畴，不仅提高了块状材料的催化活性和稳定性，而且允许通过简单的铸造冶金过程进行量产，避免复杂的湿化学过程，有利于工业HEA电极材料的应用。

Engineering microdomains of oxides in high-entropy alloy electrodes toward efficient oxygen evolution. Advanced Materials, 2021. DOI: 10.1002/adma.202101845

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于海滨/曾明华/彭旭AM: 高熵合金电极中氧化物的工程微畴以实现高效的OER

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