【催化】AEM：简单一步法合成原子层薄三元氢氧化物—高效可逆全电解水

通讯作者：Lu Xunyu，Rose Amal

通讯单位：澳大利亚新南威尔士大学

非晶相的原子层薄的二维纳米片（ATN）是具有高催化活性的的双功能电催化剂。ATN具有一系列的优点：

1）可充分暴露活性位点；

2）适合的原子层厚度，以允许电解质，催化剂之间的快速质量传输和电子转移；

3）具有大量不饱和配位键。通过简单地改变它们的组成，使金属位点的电子结构可调，以适用于特定的反应。

在本研究工作中，研究者首次报道了通过简便易用的一步式自下而上方法合成原子层薄的FeCoNi三元（氧）氢氧化物纳米片（FeCoNi-ATN），并用于全电解水。FeCoNi-ATN的可控生长和柔韧性使它们能够原位负载到各种高导电性载体上（例如，镍泡沫和碳布）。该催化剂在碱性条件下（pH=14）表现出高的电催化活性，并且可在正电位驱动的OER和负电位驱动的HER之间切换而催化性能不衰减，表现出极强的可逆性与稳定性。

图1 FeCoNi-ATN催化剂合成示意图及形貌表征

图2 FeCoNi-ATN催化剂形貌及电子结构表征

图3 FeCoNi-ATN催化剂电催化性能

图4 FeCoNi-ATN催化剂全电解水性能

本文首次报道了采用简单的一步法合成原子层薄的FeCoNi三元（氧）氢氧化物纳米片（FeCoNi-ATN），用于高效全电解水。由于FeCoNi-ATN催化剂对OER和HER均具有高的催化活性，同时对OER和HER两种催化状态具有电化学相互转化的特性，因此在两种反应中表现出强的可逆性和稳定性。该工作为提高电催化剂在电解水反应过程中的稳定性提供了新思路。

文献链接

A Fully Reversible Water Electrolyzer Cell Made Up from FeCoNi (Oxy)hydroxide Atomic Layers

( Advanced Energy Materials，2019，DOI: 10.1002/aenm.201901312)

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201901312