工业条件下通用性强的高电流密度催化剂体系是推动氢能从基础应用走向实际应用的关键。

近日，华中科技大学翟天佑教授，刘友文，方家琨教授报道了提出了一种由分散的NiFe氢氧化物纳米颗粒和超薄NiS纳米片组成的肖特基异质结纳米片阵列（NiFeLDH/NiS），以协同调节质量输运和电子结构，从而在大电流下触发析氧反应（OER）。

文章要点

1）研究人员首先通过温和的硫改性腐蚀策略在Ni泡沫（NF）上构建超薄NiS纳米片阵列。逐渐地，将高度分散的超细NiFe-LDH纳米颗粒电沉积到超薄NiS纳米片上以形成NiFe-LDH/NiS分级异质结构。

2）在催化体系中，NiS纳米片阵列的丰富孔隙率为快速传质提供了丰富的催化中心和良好的电解质渗透。此外，理论计算表明，NiFe LDH与NiS的偶联可以调节Ni(Fe)原子的d带中心和氧中间体的结合强度，从而获得良好的OER动力学。

3）实验结果显示，NiFe LDH/NiS肖特基异质结具有显著的OER活性，在325 mV的超低过电位下电流密度为1000 mA cm^-2。同时，NiFeLDH/NiS电极在工业水分解电解槽上进行了放大实验，结果显示，槽电压稳定在2.01 V，80 h恒定催化电流为8000 mA，每立方米制氢比商用Raney Ni电极节省0.215 kWh。

参考文献

Qunlei Wen, et al, Schottky Heterojunction Nanosheet Array Achieving High-Current-Density Oxygen Evolution for Industrial Water Splitting Electrolyzers, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102353

https://doi.org/10.1002/aenm.202102353