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哈工程/溫大/杭師大AEM：調(diào)控FeCoNi- LDHs的形貌和電子結(jié)構(gòu)，形成高活性穩(wěn)定水氧化催化劑

用于析氧反應(yīng)（OER）的高效電催化劑對于各種能量儲存和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)非常重要，如水分解裝置和金屬-空氣電池。然而，開發(fā)在高電流密度下具有高活性和優(yōu)異穩(wěn)定性的OER電催化劑，目前還面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

基于此，哈爾濱工程大學(xué)陳玉金教授和朱春玲教授、杭州師范大學(xué)黃又舉教授、溫州大學(xué)侴術(shù)雷教授（共同通訊作者）等人報道了一種簡便的室溫攪拌策略，并利用該策略以金屬有機(jī)骨架（ZIF-67）作為前體獲得FeCoNi層狀雙氫氧化物（FeCoNi-LDHs）納米籠。

FeCoNi-LDHs納米籠具有中空結(jié)構(gòu)，有助于提高質(zhì)量傳輸，超薄特征賦予納米籠更多暴露的活性位點(diǎn)，從而促進(jìn)OER活性的增強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果，F(xiàn)eCoNi-LDHs納米籠在堿性介質(zhì)中的玻璃碳電極（GCE）上以269 mV的相對低過電位表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的OER活性。作者首先發(fā)現(xiàn)CoNi-LDHs納米籠表現(xiàn)出優(yōu)異的OER活性但穩(wěn)定性較差。

通常，在催化過程52 h后，CoNi-LDHs納米籠驅(qū)動的電流密度降低到初始值（200 mA cm^-2）的72.6%。接著，在室溫攪拌條件下引入Fe后，成功獲得了不同F(xiàn)e含量的FeCoNi-LDHs納米籠。

通過電化學(xué)測量表明，對比CoNi-LDHs納米籠，F(xiàn)eCoNi-LDHs納米籠對OER的穩(wěn)定性顯著提高。在相同的電流密度下，優(yōu)化后的FeCoNi-LDHs納米籠在進(jìn)行OER反應(yīng)100 h后，仍然保持初始電流密度的96.4%。

此外，所提出的室溫攪拌策略很容易擴(kuò)大規(guī)模，通過單批反應(yīng)過程獲得數(shù)十克的納米籠。這些發(fā)現(xiàn)可能為設(shè)計(jì)高度穩(wěn)定和活性的OER電催化劑開辟了一條新途徑。

Regulation of Morphology and Electronic Structure of FeCoNi Layered Double Hydroxides for Highly Active and Stable Water Oxidization Catalysts. Adv. Energy Mater., 2021, DOI: 10.1002/aenm.202102141.

https://doi.org/10.1002/aenm.202102141.

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