在电化学操作条件下，电催化剂的表面经常会发生动态的化学和结构变化，电催化剂和电解质之间也存在金属阳离子的动态交换。深入了解电解液中的Fe是如何与Ni(OH)2电催化剂相互结合的，对于确定Fe在水氧化过程中的作用至关重要。有鉴于此，弗吉尼亚理工大学的Feng Lin教授，天津大学Xi-Wen Du教授和美国阿贡国家实验室的Luxi Li教授等深入研究了水氧化过程中Fe掺入氢氧化镍催化剂的动力学和具体作用，表明了在高工作电位下Fe的掺入和OER是高度耦合的。
本文要点：
（1）在OER电势下，Fe的掺入率远高于不发生OER反应的电势状态。同步X射线荧光显微镜显示，在OER电势下，Fe的掺入有利于电化学上更具活性的边缘位点。
（2）通过X射线吸收光谱和理论计算，发现Fe的掺入可以抑制Ni的氧化，提高Ni的还原性，从而提高OER催化活性。
（3）该发现提供了一种全面的方法来理解和优化电催化剂-电解质界面上的Fe掺入动力学，从而控制整个催化过程，提高催化活性。
Chunguang Kuai, Cong Xi, Anyang Hu, Yan Zhang, Zhengrui Xu, Dennis Nordlund, Cheng-Jun Sun, Christopher A. Cadigan, Ryan M. Richards, Luxi Li*, Cun-Ku Dong, Xi-Wen Du*, and Feng Lin*. Revealing the Dynamics and Roles of Iron Incorporation in Nickel Hydroxide Water Oxidation Catalysts. J Am Chem Soc 2021.
DOI: 10.1021/jacs.1c07975
https://doi.org/10.1021/jacs.1c07975
