高效纳米片簇Ni6Fe2Co2/NF-VC催化剂在阴离子交换膜电解中促进氧析出反应的研究

本文开发了一种三元Ni66Fe2Co2/NF-VC纳米簇材料，通过单电极还原合成自支撑阳极，其独特的表面重构过程和电子结构调控显著提升了氧析出反应（OER）活性。在阴离子交换膜电解（AEMWE）中，该催化剂在10 mA/cm2电流密度下过电位低至203 mV，塔菲尔斜率仅19.69 mV/dec，工业条件（500 mA/cm2）下可稳定运行50小时。研究揭示了质量传递过程是OER的限速步骤，为设计高效稳定的水分解催化剂提供了新思路。

　　

亮点

本研究通过单步电沉积法合成Ni₆₆Fe₂Co₂/NF-VC电极，酸处理的镍泡沫（NF）基底经电化学活化后形成纳米花状阵列。XRD分析（图1a）显示......

材料

实验采用六水合硝酸镍（NiN₂O₆·6H₂O）、九水合硝酸铁（FeN₃O₉·9H₂O）等原料，购自麦克林公司；铂碳（Pt/C）和氧化铱（IrO₂）来自田中控股，纯水由Millipore系统制备。

结构分析

钴掺杂促使纳米颗粒向纳米片结构转化，抗坏血酸的添加有效抑制活性金属离子的价态变化，调控电子转移路径。原位拉曼光谱证实......

结论

Ni₆₆Fe₂Co₂/NF-VC电极在10 mA/cm²和100 mA/cm²电流密度下仅需202 mV和237 mV过电位，其优异性能源于优化的气液传输通道和电子转移路径。

作者贡献声明

张赞东：初稿撰写与数据整理；辛晶：审阅编辑；杨作波：实验分析与形式验证；刘伟轩与刘鸿辰：审阅修改；张杰：资源协调与资金支持。