镍泡沫上的混合尖晶石Ni0.5Zn0.5Fe2O4用于电催化氧析出反应：探究温度的影响并通过零电压开关感应加热提升性能

《Inorganic Chemistry Frontiers》：Mixed spinel Ni0.5Zn0.5Fe2O4 on nickel foam for electrocatalytic oxygen evolution reaction: revealing the influence of temperature and promoting performance with zero voltage switching inductive heating

氧析出反应中Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米片催化剂在碱性电解质中表现出温度依赖性活性，经零电压感应加热后过电位降低至323.7mV，活化能（83.77kJ/mol）低于NiFe2O4（91.59）和ZnFe2O4（110.56），热电场协同效应提升反应动力学。

　　

研究FeNi基氧化物在碱性电解质中不同温度下的氧进化反应（OER）行为，可以为开发水电解技术提供宝贵的指导。本文在镍泡沫（Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/NF）上合成了混合尖晶石Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄纳米片，并将其作为1.0 M KOH溶液中15–80 °C条件下的OER电催化剂进行了研究。与倒置尖晶石NiFe₂O₄和普通尖晶石ZnFe₂O₄纳米片相比，Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄纳米片在OER方面的活性更高，反应动力学更快。在1.23 V（相对于RHE）时，Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/NF、NiFe₂O₄/NF和ZnFe₂O₄/NF的OER表观活化能分别为83.77 kJ mol^?1、91.59 kJ mol^?1和110.56 kJ mol^?1。在25 °C的KOH电解质中，OER电流密度为100 mA cm^?2时，Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄的过电位和Tafel斜率分别为323.7 mV和62 mV dec^?1，低于NiFe₂O₄/NF（342.9 mV，69 mV dec^?1）和ZnFe₂O₄/NF（358.9 mV，72 mV dec^?1）。由于OER是一个吸热且受温度影响的反应，Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/NF的OER活性和动力学与KOH溶液的温度成正比。因此，在零电压切换（ZVS）感应加热条件下，Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/NF的OER活性和动力学得到了提升。Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/NF在ZVS感应加热下具有较高的OER稳定性，在50 mA cm^?2的电流下连续反应200小时后，未观察到明显的活性衰减或形态变化。实验研究和有限元模拟表明，Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/NF在ZVS感应加热下OER性能的提升归因于热场（贡献率：85.6%）和电场（贡献率：14.4%）的作用，这两种场同时降低了反应活化能并加速了OER过程。