多主元素组成的高熵氧化物(HEOs)在基础物理、力学性能、储能和催化等领域具有巨大的潜力。然而，传统的加热合成高熵化合物的方法不利于特性的快速筛选，同时目前HEOs的元素组合也非常有限。

基于此，为了快速、高通量地合成HEOs，海南大学邓意达教授，天津大学Xiaopeng Han提出了一种基于镍箔的焦耳加热合成新方法。

文章要点

1）在短短几十秒内，镍箔的焦耳加热使前驱体热分解，同时导致HEOs的形成。通过利用焦耳加热技术和对前驱体的综合控制，合成了一种将Fe²⁺引入到岩盐结构中的新化合物(MgFeCoNiZn)O。此外，包括HERSO ( MgMnCoNiZn )O、HESO (MgMnCoNiZn)Fe₂O₄以及(CrMnFeCoNi)₃O_4-x、HEPO La(CrMnFeCoNi)O_3-x在内的其他HEOs的成功合成突出了基于镍箔的焦耳加热用于HEOs合成的通用性。

2）由于多个活性位点和连续电子结构的协同作用，合成的HERSO (MgFeCoNiZn)O与一元岩盐氧化物相比，具有出色的电催化OER活性（10 mA cm^-2下，过电位为300 mV）。

3）密度泛函理论(DFT)计算从费米能级附近更连续的态密度(DOS)和更低的速率决定步骤(RDS)∆G揭示了(MgFeCoNiZn)O的高OER活性。此外，DFT计算显示，在岩盐氧化物系统中，d带中心和OER活性之间存在相对线性的关系。

总之，焦耳热合成方法和基于HERSO体系的OER活性研究为高熵材料和高效电催化剂的发展提供了广阔的平台。

参考文献

Han Wu, et al, Rapid Joule-Heating Synthesis for Manufacturing High-Entropy Oxides as Efficient Electrocatalysts, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01147

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01147