通訊作者：Lu Xunyu，Rose Amal

通訊單位：澳大利亞新南威爾士大學(xué)

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非晶相的原子層薄的二維納米片（ATN）是具有高催化活性的的雙功能電催化劑。ATN具有一系列的優(yōu)點：

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1）可充分暴露活性位點；

2）適合的原子層厚度，以允許電解質(zhì)，催化劑之間的快速質(zhì)量傳輸和電子轉(zhuǎn)移；

3）具有大量不飽和配位鍵。通過簡單地改變它們的組成，使金屬位點的電子結(jié)構(gòu)可調(diào)，以適用于特定的反應(yīng)。

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在本研究工作中，研究者首次報道了通過簡便易用的一步式自下而上方法合成原子層薄的FeCoNi三元（氧）氫氧化物納米片（FeCoNi-ATN），并用于全電解水。FeCoNi-ATN的可控生長和柔韌性使它們能夠原位負載到各種高導(dǎo)電性載體上（例如，鎳泡沫和碳布）。該催化劑在堿性條件下（pH=14）表現(xiàn)出高的電催化活性，并且可在正電位驅(qū)動的OER和負電位驅(qū)動的HER之間切換而催化性能不衰減，表現(xiàn)出極強的可逆性與穩(wěn)定性。

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圖1 FeCoNi-ATN催化劑合成示意圖及形貌表征

圖2 FeCoNi-ATN催化劑形貌及電子結(jié)構(gòu)表征

圖3 FeCoNi-ATN催化劑電催化性能

圖4 FeCoNi-ATN催化劑全電解水性能

本文首次報道了采用簡單的一步法合成原子層薄的FeCoNi三元（氧）氫氧化物納米片（FeCoNi-ATN），用于高效全電解水。由于FeCoNi-ATN催化劑對OER和HER均具有高的催化活性，同時對OER和HER兩種催化狀態(tài)具有電化學(xué)相互轉(zhuǎn)化的特性，因此在兩種反應(yīng)中表現(xiàn)出強的可逆性和穩(wěn)定性。該工作為提高電催化劑在電解水反應(yīng)過程中的穩(wěn)定性提供了新思路。

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文獻鏈接

A Fully Reversible Water Electrolyzer Cell Made Up from FeCoNi (Oxy)hydroxide Atomic Layers

(?Advanced Energy Materials，2019，DOI: 10.1002/aenm.201901312)

原文鏈接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201901312