超薄多孔NiFeV三元層狀雙氫氧化物用作高效雙功能全解水電催化劑

據MaterialsViews編輯部報道：對完全清潔可再生能源的迫切需求迫使我們聚焦於高性能電解水材料的研究。電解水過程由陰極氫析出（HER）和陽極氧析出兩部分反應組成。然而這兩個反應都受限於動力學緩慢且要額外的能量（過電勢）laishifanyingzaikeguandesulvxiajinxing。shuiliejiesuduyuekuai，suoxudenengliangyeyueda。yincixuyaoshiyongdiancuihuajilaijiangdishuiliejiedeguodianshi。raner，qijinweizhi，xingnengzuiyoudedianjieshuicuihuajidoushijiyuguijinshucailiaode
，ruyongzuoyinjidePt和用於陽極的IrO2 或RuO2。因此
，發展高活性


、高穩定性的非貴金屬電催化劑尤為重要。

近期，新加坡南洋理工大學顏清宇教授課題組在全解水電催化劑研究中取得重要進展。他們通過水熱法在泡沫鎳基底上生長超薄多孔NiFeV三元層狀雙氫氧化物
，獲得了性能優異的全解水電催化劑。NiFeV納米片橫向尺寸為幾百納米，厚十納米左右。在堿性電解質中
，該催化劑在10 mA cm−2電流密度下的OER和HER過電勢均較小

，分別僅為231 mV 和 125 mV。此外，該催化劑還展現出優異的穩定性。將該材料同時用作全解水反應陰陽極，隻需1.5 V單電池電壓來驅動水裂解反應，過電勢僅為270 mV。該性能優於目前最好的IrO2 || Pt全解水體係，展現出優異的全解水性能。

如此優異的性能可以歸因為在Ni基層狀氫氧化物中協同引入Fe 和V產chan生sheng了le更geng好hao的de本ben征zheng催cui化hua活huo性xing和he更geng大da的de活huo性xing麵mian積ji。納na米mi片pian的de多duo孔kong結jie構gou賦fu予yu了le材cai料liao充chong足zu的de電dian解jie液ye滲shen透tou和he擴kuo散san空kong間jian。同tong時shi，該gai結jie構gou增zeng加jia了le電dian化hua學xue可ke接jie觸chu麵mian積ji
，進jin而er提ti供gong了le更geng多duo的de活huo性xing位wei點dian。此ci外wai，在zai泡pao沫mo鎳nie基ji底di上shang原yuan位wei生sheng長chang氫qing氧yang化hua物wu有you助zhu於yu電dian子zi傳chuan輸shu，大da大da降jiang低di體ti係xi的de電dian阻zu。

該研究探索了一種前景光明的優化非貴金屬Ni基氫氧化物催化劑的方法
，使得我們對電催化水裂解反應的認識更近一步。相關文章在線發表在Small（DOI: 10.1002/smll.201703257）上。第一作者為博士生Khang Ngoc Dinh。