高效三维杂化NiFeOOH/NF催化剂：工业条件下OER的突破

在当前全球能源转型和环境保护的大背景下，高效的析氧反应（OER）电催化剂对于实现碱性水电解的广泛应用至关重要，尤其是在清洁能源生产中。本文着重报道了由袁嘉欣等人在2021年发表在《工程》杂志上的研究成果，他们设计并制备了一种三维（3D）的双金属氢氧化物——镍铁羟基氧化物（NiFeOOH/NF）复合催化剂。 这项研究中，研究人员通过浸渍法制备出镍泡沫（Ni foam, NF）到硝酸铁（Fe(NO3)3）溶液，从而形成了一种独特的3D结构。这种杂化物由结晶的Ni(OH)2和无定形的FeOOH均匀分布在NF表面构成。NiFeOOH/NF的独特结构赋予了它优异的催化活性，超越了之前报道的其他基于Ni-Fe的电催化剂，并且通过原位电化学拉曼光谱分析，证实了活性的FeOOH和NiOOH相在OER过程中起着关键作用。 协同的Fe和Ni催化位点显著提升了催化剂在工业条件下的性能，特别是在10.0 mol·L-1的KOH电解液中，即使在80°C的高温下，NiFeOOH/NF也能展现出出色的表现。它在1.47 V和1.51 V的电压下分别实现了100 mA·cm-2和500 mA·cm-2的高电流密度，显示出在实际应用中的强大潜力。 值得注意的是，这篇研究是在2019年接收修订，并于2020年1月接受，最终于2021年6月11日发布。它被授权为开放获取，遵循Creative Commons BY-NC-ND许可协议，意味着读者可以在指定链接<http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/>上找到全文。 总结来说，这项工作不仅推动了电催化剂领域的技术进步，还为碱性水电解的商业化应用提供了有竞争力的解决方案，展示了双金属氢氧化物在工程研究中的实际价值，特别是在提升电解效率和降低能耗方面。