来源:X-MOL
氧气演化反应(OER)是电化学水分解中的一项关键挑战,亟需开发高效的催化剂。本研究提出了一种室温气液扩散策略,用于在碳纸上合成掺杂稀土 NiCo₂O₄纳米片(RE-NiCo₂O₄/CP,RE = La, Ce, Pr, Gd),作为碱性 OER 电催化剂。其中,Ce-NiCo₂O₄/CP 表现出催化活性,只需 265 mV 的过势即可在 1 M KOH 中达到 20 mA cm⁻²的电流密度,低于未掺杂的 NiCo₂O₄/CP(348 mV)。综合表征表明,RE 掺杂调制了 NiCo₂O₄的电子结构,提高了 Co3+/Co2+的比例,并优化了中间吸附。值得注意的是,Ce 掺杂促进了高活性 Ni(Co)OOH 物种的生成,进一步提升催化性能。组合实验和原位分析证实,活性的增加是由于稀土的加入,稀土增强了反应中间体的电荷转移,并促进了高活性相的形成。这项工作不仅提出了高性能 OER 催化剂的合成方法,还阐明了稀土元素在调节电催化性能中的作用中电子调制效应。