清潔、高效的氫能源作為電能存儲(chǔ)的理想載體已受到越來越多的重視。電解水制氫技術(shù)是實(shí)現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換為氫載體最理想的方式。電解水包括陽極的析氧反應(yīng)（OER）和陰極的析氫反應(yīng)（HER）。陽極析氧動(dòng)力學(xué)緩慢，需要較高的過電位才能產(chǎn)生較大的電流密度，導(dǎo)致電能轉(zhuǎn)化效率低，因此需要使用催化劑以克服較大的過電位。另外，酸性和堿性電解液可能引發(fā)環(huán)境和安全問題。因此，開發(fā)在溫和pH電解液中高效持久催化水氧化的非貴金屬材料十分重要。
近日，四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院的孫旭平教授（點(diǎn)擊查看介紹）課題組在電解水陽極析氧研究領(lǐng)域取得了重要的進(jìn)展，他們開發(fā)的原位衍生的Fe-Pi-Bi納米片陣列在溫和pH環(huán)境中具有高效的析氧催化性能。
該研究首次使用FeP納米片陣列作為鐵和磷的來源，在近中性硼酸鉀電解液（0.1 M KBi）中通過陽極極化反應(yīng)生成Fe-Pi-Bi納米片陣列。作者在前期工作（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 1064-1068）的基礎(chǔ)上，發(fā)展了在近中性電解液中高效持久的水氧化三維催化電極。在0.1 M KBi （pH = 9.2）中，F(xiàn)e-Pi-Bi納米片陣列電極只需434 mV的過電位就能達(dá)到10 mA?cm?2。這項(xiàng)研究不僅為高性能的電化學(xué)水氧化提供了一種性能優(yōu)異的低成本催化劑材料，還為三維鐵基電極材料提供了電化學(xué)保形制備的新思路。相關(guān)成果近期發(fā)表在Inorg. Chem. 上，文章的第一作者是四川大學(xué)的碩士研究生王偉怡。
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