CoAl-LDH/CoFe基普鲁士蓝衍生双金属磷化物异质结构的高效电催化OER性能

作者：金初龙; 曾小军^*; 张祖梁

来源：材料研究与应用, 2023, 17(02): 197-204.

DOI：10.20038/j.cnki.mra.2023.000203

• 离子交换
• 金属磷化物
• 层状双氢氧化物
• 异质结构
• OER

电催化水解是生产绿氢的有效途径，但是其阳极的氧气析出反应(OER)动力学缓慢，限制了其大规模应用。采用液相回流法制备了超薄的CoAl-LDH十二边形纳米片，其大的表面积成为良好的催化剂载体，且表面大量未饱和的Co2+可有效配位其他阴离子。结合共沉淀法和离子交换法，在CoAl-LDH纳米片表面组装大量超小的CoFe-PB纳米颗粒，以形成CoAl-LDH/CoFe-PB异质结构，再通过原位磷化策略获得CoAlP/CoFePx@NC异质结构。在磷化过程中，CoFe-PB纳米颗粒会转化为氮掺杂的碳包裹的CoFePx核壳纳米颗粒，以提供足够的活性位点，同时他们也牢固地负载在CoAl-LDH转化而成的CoAlP纳米片的表面，形成稳定的异质结构。由于CoAlP/CoFePx@NC异质结构具有丰富的组分、独特的多孔结构和稳定的片层结构，其可以获得优异的电催化OER活性。在碱性电解液(1mol·L-1的KOH)中，CoAlP/CoFePx@NC在电流密度为10 mA·cm-2下的过电位为334 mV(vs. RHE)。该研究为低成本和稳定高效的多元金属磷化物基异质结构的电催化剂的设计与制备提供了思路。

• 单位
  景德镇陶瓷大学