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ACS Catal.: 堿性介質中Ni和Fe對NiFe合金薄膜的析氧反應活性和穩(wěn)定性的作用

了解NiFe基材料的析氧反應(OER)活性和穩(wěn)定性對于實現(xiàn)低成本和高效的水分解電催化劑非常重要。

德國柏林亥姆霍茲能源與材料研究所Christian Schary團隊報道了在堿性介質中，Ni和Fe對NiFe合金薄膜和純Ni薄膜OER活性和穩(wěn)定性的作用。

實驗結果表明Ni(OH)₂/NiOOH不會直接促進OER性能，但Fe摻入能夠使其獲得高OER活性。

另外，作者發(fā)現(xiàn)電解液中Fe的存在有利于增強NiFe和純Ni薄膜的OER性能，而Ni的存在對OER動力學是不利的。KOH中存在的Fe和Ni物種對OER活性的影響與作者提出的溶解/再沉積機制一致。

穩(wěn)定性研究表明，長時間連續(xù)反應OER活性會降低。然而，通過間歇性OER反應可以獲得優(yōu)異的穩(wěn)定性，其中電催化劑在降解和恢復狀態(tài)之間循環(huán)。因此，作者提出了兩個重要的范圍，即恢復范圍和降解范圍。

與間歇性OER反應相比，長時間連續(xù)OER反應(即在降解范圍內)在電催化劑上產(chǎn)生更高的NiOOH含量，這可能與OER失活有關。如果電極在恢復范圍內工作一段時間(即在足夠低的還原電位下)，其中Ni³⁺還原為Ni²⁺，如果電解液中也存在Fe，則可以保持甚至提高OER活性。

Host, suppressor, and promoter-The roles of Ni and Fe on oxygen evolution reaction activity and stability of NiFe alloy thin films in alkaline media. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c01190

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/12/17c9d04afa/

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