氢气作为一种可靠，可持续和高效的能源载体，可以有效缓解全球环境问题和能源危机。然而，阳极析氧反应（OER）的动力学缓慢仍然阻碍了用于大规模生成氢气的水的电化学裂解。

有鉴于此，日本国立材料科学研究所马仁志研究员、郑州大学/中南大学刘小鹤教授等人，考虑到Co和Fe对提高OER催化活性的协同作用，通过简便的牺牲模板路线制备了Co-Fe氢氧化物纳米管。

本文要点

1）开发了一种新颖的牺牲模板策略，用于直接合成由垂直排列的纳米片组装的分层Co-Fe氢氧化物纳米管。所得的Co_0.8Fe_0.2氢氧化物纳米管在1.0 M KOH中显示出优异的OER电催化性能，在10 mA cm^-2下的过电位小，约为246 mV，Tafel斜率为53 mV dec^-1。

2）通过磷化处理进一步制备了Co_0.8Fe_0.2P纳米管，该碳纳米管表现出出色的OER催化性能，在10 mA cm-2时的超电势低至240 mV。此外，在双电极体系中用作正极和负极的镍泡沫负载Co_0.8Fe_0.2P纳米管（Co_0.8Fe_0.2P/NF）在10 mA cm^–2时获得约1.67 V的电池电压并表现出出色的稳定性。将Co0.8Fe0.2P/NF电极与晶体硅太阳能电池连接，构建了一个水分解系统，证明了其作为电催化剂的应用。

总之，该工作为构建低成本和高性能的电催化剂提供了一种简单而环保的策略。

参考文献：

Hao Wang et al. Ultrathin Nanosheet-Assembled Co–Fe Hydroxide Nanotubes: Sacrificial Template Synthesis, Topotactic Transformation, and Their Application as Electrocatalysts for Efficient Oxygen Evolution Reaction. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020.

DOI: 10.1021/acsami.0c15253

https://doi.org/10.1021/acsami.0c15253