Adv Mater：多金属氧酸蚀刻NiFeLDH结构重组实现高性能OER电催化

纳米技术

2022-04-29

目前，Ni-Fe层状氢氧化物（Ni-Fe-LDH）的OER电催化得到研究者和工业界广泛关注，但是能够对其性能的影响因素同时进行调控的方法还非常缺乏。目前人们对同时影响的机理还没有合理解释。

有鉴于此，上海硅酸盐研究所王平、王现英、中山大学Jiangwei Zhang等报道发展多金属氧酸（POMs）蚀刻对NiFe-LDH进行非常巧妙的结构重构，实现了三维结构形貌的纳米化，对Fe³⁺和α-Ni(OH)₂活性位点物种重构，生成Ni、Fe、O多种空穴位点，将POMs作为LDH插层物种，实现了优异的OER性能。

本文要点：

(1)

通过实验和理论计算说明，影响LDH催化剂的催化活性的关键因素，这种LDH催化剂中通过多种协同机制改善了多步骤OER的性能。

这种性能改善的电催化剂具有价格低优势，当催化剂面积达到180 mm仍保证具有高催化活性，说明这种NiFe LED-PMo12(+)||Ni@NiFe LDH(-)结构在碱离子交换膜构建叠层电池的发展前景。

(2)

作者通过数值模拟方式提出了一个经验方程，能够定量的解释结构-催化活性关系，为初期筛选合适的电催化材料提供机会。

参考文献

Zhengyang Cai, Ping Wang, Jiajia Zhang, Aiying Chen, Jiangwei Zhang, Ya Yan, Xianying Wang, Reinforced layered double hydroxide oxygen evolution electrocatalysts: polyoxometallic acid wet-etching approach and synergistic mechanism, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202110696

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110696