硒浸出后诱导的镍铁基氧还原催化剂上快速微气泡脱落现象，用于高效电化学水分解（AEM-WE）

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：Post-Selenium-Leaching Induced Fast Micro-Bubble Detachment on Nickel-Iron-Based OER Catalyst for Efficient AEM-WE

氧析出反应（OER）催化剂性能提升研究：通过硒（Se）改性镍铁层状双氢氧化物（NiFeSe）催化剂表面，形成微气泡快速分离机制，有效降低传质阻力，在1000 mA cm-2下过电位仅190 mV，连续工作2000小时稳定性良好，实际电解槽中电流密度达8800 mA cm-2。

　　

摘要

开发高效且耐用的氧演化反应（OER）催化剂对于推进基于阴离子交换膜的水电解器（AEM-WE）至关重要，这些电解器可以利用太阳能或风能生产绿色氢气。本研究探讨了硒（Se）修饰对镍铁层状双氢氧化物基催化剂（即NiFeSe）OER性能的影响，重点关注微气泡的形成/脱离及其在优化质量传输中的作用。硒的引入改变了NiFeSe的表面和界面特性，包括提高表面粗糙度，促进较小氧气泡的快速成核和脱离，并减少了气泡引起的扩散限制。因此，NiFeSe催化剂在1000 mA cm^?2的电流下仅表现出190 mV的低过电位，并在1 M KOH溶液中表现出超过2000小时的优异耐久性。在实际的AEM-WE装置中，该催化剂在2.0 V电压下可达到8800 mA cm^?2的电流，并在1000 mA cm^?2的电流下连续运行超过3000小时。这些发现强调了硒诱导的微气泡形成/脱离在改善质量传输和催化效率方面的重要作用，为下一代工业水电解用OER催化剂提供了新的见解。

图形摘要

NiFeSe催化剂经过后浸处理后，表面变得纳米级粗糙，这促进了氧气泡的快速脱离，增强了质量传输，并加速了OER反应动力学，从而实现了高效的水电解过程。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。