硼磷酸盐材料是一种极有前途的水分解电催化剂。其结构柔性使电子结构可以根据势能进行自我调节。硼磷酸盐丰富的化学成分为调节其成分和结构提供了巨大的工程空间。
近日，韩国汉阳大学Taeseup Song，Ungyu Paik首次报道了一种非晶化LiNiFe硼磷酸盐（a-LNFBPO）可作为一种性能优于晶态的高效、耐用的OER电催化剂。
文章要点
1）研究人员采用简易水热法合成了晶态LiNiFe硼磷酸盐（LNFBPO），其中Li作为一价牺牲剂，在碱性电解液中诱导有利于OER中间体吸附的阳离子晶格空位。由于Ni和Fe之间的相互作用可以调节活性中心的电子结构，在碱性溶液中有利于OER，因此选择Ni和Fe过渡金属作为八面体中心的二价阳离子。然后，通过高能球磨对LNFBPO晶体进行了非晶化处理。高能球磨过程中同时产生的机械能和热能可以有效地打乱LNFBPO的晶格，从而形成a-LNFBPO。
2）X射线吸收精细结构证实了a-LNFBPO具有明显的长程无序化性质，其中局部存在短程有序化。此外，α-LNFBPO的金属阳离子价态较高，[MO6八面体]中的金属氧键(M-O)收缩，这可能对催化剂性能的提高起到关键作用。
3）a-LNFBPO的非晶化诱导缺陷、悬键和无序排列大大提高了其结构灵活性，增加了活性中心的数量，从而使其成为最有前途的碱性OER电催化剂之一。a-LNFBPO@Ni泡沫表现出优异的电催化OER性能，只需215的过电位即可产生10 mA cm−2的高电流密度以及具有超过300 h的长期稳定性。
参考文献
Jiseok Kwon, et al, Amorphous Nickel–Iron Borophosphate for a Robust and Efficient Oxygen Evolution Reaction, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202100624
https://doi.org/10.1002/aenm.202100624
