掺杂Mo和硫酸盐的NiFe纳米催化剂作为高效电催化剂，用于大电流密度下的氧气析出反应

《ACS Applied Nano Materials》：NiFe Nanocatalysts Doped with Mo and Sulfate as Highly Efficient Electrocatalysts for the Large Current-Density Oxygen Evolution Reaction

镍铁基材料通过硫酸根和钼酸根双阴离子功能化促进电化学重构，显著提升碱性氧析出反应性能。实验证实硫酸根与镍形成NiSO4相并调控钼溶解，优化电子密度分布，使催化剂在10 mA/cm2下过电位仅217 mV，动力学快速（40.1 mV/dec），寿命达1466小时维持工业电流密度1 A/cm2。

　　

镍铁基材料作为预电催化剂，在通过碳中性水分解系统实现高效氢生产的过程中，能够显著降低碱性氧演化反应（OER）的反应障碍。然而，在OER过程中，由于镍铁材料在层状双氢氧化物（LDH）电催化剂中缓慢地电化学重构为高活性的氧氢氧化物物种，其电催化性能会受到抑制。本文通过双重阴离子功能化方法有效促进了镍铁材料的电化学重构，从而实现了优异且持久的OER性能。通过将商业镍钼泡沫（NMF）快速浸入FeCl₃·6H₂O和Na₂S₂O₃·5H₂O的稀溶液中，可以轻松实现硫酸根和钼酸盐阴离子的调控。硫酸根的加入具有双重作用：一方面与镍反应形成独特的NiSO₄相；另一方面加速钼的浸出，促使镍和铁之间的电子密度重新分布。这样一来，在OER运行过程中，金属位点的d带中心被调整以促进电化学重构为高活性的镍铁氧氢氧化物，并提高金属阳离子的价态。这些特性使得该催化剂即使在工业级别的电流密度下也能实现高效且持久的OER过程。最终，这种具有强催化涂层的镍铁催化剂在10 mA cm^–2的电流密度下表现出优异的OER性能：超低过电位仅为217 mV，快速的动力学响应（40.1 mV dec^–1），以及长达1466小时的超长使用寿命，能够维持1 A cm^–2的工业级别电流密度。这一关于阴离子效应的研究为设计其他高效电催化剂提供了新的思路。