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JMCA：調(diào)節(jié)含硫鎳基電催化劑的電子結(jié)構(gòu)提高OER

過(guò)渡金屬硫化是提高其析氧反應(yīng)（OER）催化活性的一種很有前途的方法。然而，很少報(bào)道關(guān)于未溶解、殘留S影響的研究。

基于此，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院（KIST）Hyung-Suk Oh和Woong Hee Lee（共同通訊作者）等人報(bào)道了他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)闡明了鎳（Ni）基材料中硫（S）對(duì)提高OER性能的影響。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，對(duì)比未硫化的類(lèi)似物，在H₂S氣氛下，使用簡(jiǎn)單的浸漬方法制備的Fe-和Co-摻雜硫化鎳催化劑（NiFeCo-S/C）具有優(yōu)異的OER活性，其在電流密度為10 mA cm^-2時(shí)過(guò)電位僅為271.2 mV，同時(shí)S保持不變。

作者研究了Ni基催化劑中剩余S的作用，這些催化劑在原位產(chǎn)生的NiOOH相中表現(xiàn)出更長(zhǎng)的Ni-O鍵合，從而提高了OER催化活性。

NiFeCo-S/C催化劑表現(xiàn)出增強(qiáng)的 OER 催化活性，并且在OER研究后，NiFeCo-S/C中的一些S得以保留。作者通過(guò)使用原位X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（XAFS）和表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）表征，觀察了剩余S對(duì)OER的影響。

在OER過(guò)程中，最外表面的S溶解并加速了NiOH相的再生。剩余的S增加了再生NiOH的Ni-O鍵長(zhǎng)度，從而提高了OER催化活性。這些發(fā)現(xiàn)提供了對(duì)硫化催化劑的理解以及OER材料開(kāi)發(fā)的新視角。

Improving the oxygen evolution reaction using electronic structure modulation of sulfur-retaining nickel-based electrocatalysts. J. Mater. Chem. A, 2021, DOI: 10.1039/D1TA07591H.

https://doi.org/10.1039/D1TA07591H.

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