楼雄文等Angew.: 1+1>2! 原子分散的Ni/Co协同促进a-NiCo/NC高效电催化OER

析氧化反应(OER)是许多涉及氧的电化学装置包括可充电金属-空气电池和可逆燃料电池极其重要的反应。目前，Ru/Ir基催化剂仍被认为是基准的OER电催化剂，但由于成本高、储量低、稳定性相对较差等问题阻碍了其大规模应用。因此，开发低成本、含量丰富的过渡金属基电催化剂作为贵金属的替代品具有重要意义。

基于此，南洋理工大学楼雄文和Deyan Luan等采用原子迁移捕获的多步模板方法，将Ni/Co单原子成功分散在空心棱镜状掺杂氮掺杂碳上(a-NiCo/NC)，该催化剂具有优异的OER性能。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明，NiCo纳米颗粒(NPs)在氮掺杂碳(NC)空心棱镜内的精确控制的雾化过程确保了金属位点的原子均匀分散，并且具有异核Ni-Co原子对的双金属位点通过操纵电子结构，降低反应能垒，诱导强协同作用以提高OER活性。

因此，获得a-NiCo/NC催化剂显示出优异的OER性能。在碱性条件下，a-NiCo/NC在10 mA cm^-2电流密度下的过电位仅为252 mV，Tafel斜率低至49 mV dec^-1，并且能够连续运行超过150 h。其性能远远超过对照样品，包括原子分散的单金属位点样品，NiCoNPs/NC空心棱镜，甚至是商业RuO₂。本研究通过构建异核双金属位点，为显著提高单原子催化剂的电催化性能提供了一个很有前途的策略，从而促进了其在实际储能和转换技术中的大规模应用。

Highly Efficient Electrocatalytic Oxygen Evolution Over Atomically Dispersed Synergistic Ni/Co Dual Sites. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202207537

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