开发节能省时的方法合成具有高活性和稳定性的析氧反应催化剂对水电解制氢具有重要意义，然而这仍然是一个巨大的挑战。

有鉴于此，休斯顿大学的Zhifeng Ren(任志锋)教授和Shuo Chen等人，报道了一种在室温下几分钟内在镍泡沫上制备高度多孔的硫掺杂镍/铁(氧)氢氧化物催化剂的方法。

本文要点

1）不同于传统的电沉积或水热方法会导致催化剂与基材之间的接触不良，该工作使用的泡沫镍会直接与溶液反应并快速蚀刻以生成Ni/Fe（氧）氢氧化物层，有助于快速电子传递和良好的稳定性。此外，在反应过程中，S会同时引入到Ni/Fe（氧）氢氧化物的表面和晶格中，这可以调节Ni/Fe的化合价态并优化OER中间体的吸收能，从而提高OER活性。

2）这种超快的一步法可有效地将泡沫镍表面改造成粗糙的S掺杂Ni/Fe（氢）氢氧化物层，该氢氧化物层具有多级孔隙度和良好的亲水性，并在碱性盐水和海水电解液中均表现出优异的析氧反应(OER)催化性能。具体而言，当在碱性天然海水电解质中直接用作OER催化剂时，S掺杂Ni/Fe（氢）氢氧化物催化剂分别需要300和398 mV的低过电势即可提供100和500 mA cm^-2的电流密度。

3）通过使用该OER催化剂和高效的析氢反应催化剂，在室温下以1.837 V和1.951 V的低电压分别实现了500和1000 mA cm^-2的商业要求的电流密度，以实现室温下的碱性海水电解，且具有非常好的耐久性。

总之，该工作提供了一种经济有效的表面工程方法，可将商用镍泡沫转化为用于海水电解的高效OER催化剂，这对氢经济的发展具有重要意义。

参考文献：

Luo Yu et al. Ultrafast room-temperature synthesis of porous S-doped Ni/Fe (oxy)hydroxide electrodes for oxygen evolution catalysis in seawater splitting. Energy Environ. Sci., 2020.

DOI: 10.1039/D0EE00921K

https://doi.org/10.1039/D0EE00921K