"异质结构界面调控：Fe3O4基底上二元氢氧化物/金属CoNi协同增强析氧反应性能研究"

本文通过简易电沉积法在功能化石墨毡(GF)上构建(CoNi/Fe)Ox@GF异质结构催化剂，创新性地结合界面工程、掺杂和电化学活化策略，显著提升析氧反应(OER)性能。该催化剂在1 M KOH中仅需234 mV过电位即可达到10 mA cm–2电流密度，Tafel斜率低至34 mV dec–1，并展现24小时以上的卓越稳定性，为绿色制氢提供了高效低成本解决方案。

　　

Highlight

本研究通过简易可控的电沉积方法，在功能化石墨毡(GF)上成功构建了具有高活性的异质结构二元氢氧化物/金属CoNi与Fe₃O₄界面催化剂（简称(CoNi/Fe)Ox@GF）。该创新设计采用两步电沉积法，并在每步沉积后进行电化学活化，实现了催化剂表面重构。

材料合成

采用三电极体系，首先通过线性扫描伏安法(LSV)在GF上沉积Fe₃O₄，随后共沉积CoNi合金并进行电化学氧化处理。这种独特的制备工艺促使催化剂表面形成高活性氧化态物种（如Co³⁺/Ni³⁺），并通过XRD、XPS、TEM等表征手段证实了异质界面的成功构建。

性能优势

(CoNi/Fe)Ox@GF在1 M KOH电解液中展现出卓越的OER性能：

• 超低过电位（234 mV@10 mA cm^–2）

• 极小的Tafel斜率（34 mV dec^–1）

• 长达24小时的持续稳定性测试

这种性能提升源于：

1）异质界面产生的协同效应

2）Co掺杂对电子结构的调控

3）电化学活化形成的活性氧物种

结论

该工作为开发高效OER催化剂提供了新思路，通过界面工程和动态重构策略，显著提升了非贵金属催化剂的活性和稳定性，对推动绿色氢能发展具有重要意义。