NiFe-LDH是OER電催化反應最具有前景替代貴金屬的催化劑,但是大多數報道NiFe LDH面臨著缺乏長期穩(wěn)定性的困難,這是因為長期電催化反應過程中Fe元素溶解導致電催化劑失活。
有鑒于此,中國科學院上海硅酸鹽研究所崔香枝研究員等報道通過不對稱的醛配體THB(1,3,5-三(3′-羥基-4′-甲酰基苯基)苯)原位轉化構成動態(tài)穩(wěn)定螯合界面,這種動態(tài)穩(wěn)定螯合界面修飾的NiFe LDH顯著增強OER催化的穩(wěn)定性。
本文要點:
(1)
制備的不對稱有機醛配體THB能夠促進NiFe LDH向THB的氧官能團之間發(fā)生更多的界面電荷轉移,并且加快形成價態(tài)變化活性更高的Fe,在Fe和配體之間產生更強的結合能,降低中間體的形成能能壘。
(2)
優(yōu)化的有機醛配體螯合NiFe LDH(NiFe LDH/THB)具有增強的OER催化活性,在100 mA cm-2電流密度的過電勢僅為224 mV,而且在電解水器件的100 mA cm-2電流密度能夠穩(wěn)定工作3860 h,電池的電壓僅為1.68 V,這項研究為改善非貴金屬催化劑的電解水器件的性能提供新方法。
參考文獻
Yifan Huang, Fantao Kong, Xu Yu, Tao Yang, Ping Wu, Ruxiang Shen, Shangjun Zhuo, Xiangzhi Cui, Jianlin Shi, Stabilizing the Fe Species of Nickel-Iron Double Hydroxide via Chelating Asymmetric Aldehyde-Containing THB Ligand for Long-Lasting Water Oxidation, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202419887
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202419887