SCMs|通过阴、阳离子取代调控Ni2P的电子结构用于高效氧析出反应

合理设计具有结构和组分优势的氧析出反应(OER)催化剂对电催化能源转换技术至关重要。过渡金属磷化物是较有前景的OER催化剂。将杂原子引入过渡金属磷化物的晶格可以引起晶格畸变和电子密度的重新分布，从而改变电子结构，提高催化性能。

近日，北京大学邹如强教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，通过部分硫化和随后的磷化过程，将预先合成的镍铁金属有机框架(NiFe-MOFs)转化为均匀分散在多孔碳基底上的Fe和S取代的Ni₂P(Ni–Fe–P–S@C)。

实验结果和密度泛函理论计算表明，Fe和S的掺入可以调节Ni₂P的电子结构，改变反应中间体的吸附自由能，使得Ni–Fe–P–S@C具有良好的OER催化活性和稳定性。值得注意的是，原位形成的部分氧化的表面对改善局部环境并进一步提升催化活性至关重要。

本文提出的阴、阳离子取代策略为提高过渡金属基催化剂的电催化性能带来了新的启示。

文章信息

Kexin Zhang, Zitao Zhang, Haoming Shen, et al. Electronic modulation of Ni₂P through anion and cation substitution toward highly efficient oxygen evolution. SCIENCE CHINA Materials, https://doi.org/10.1007/s40843-021-1947-8

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