泡沫镍原位生长普鲁士蓝类似物构筑镍铁双金属氧化物催化剂的氧析出反应性能研究

开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)催化剂对促进电解水制氢降低电耗、提高经济性具有重要意义。以导电泡沫镍为基底，采用冰水浴法原位生长镍铁普鲁士蓝类似物，氧化制备了镍铁双金属氧化物催化剂。分别采用X射线衍射、扫描电镜、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱方法对催化剂的物相组成、微观形貌和表面化学状态进行了表征，并采用电化学测试表征了催化剂的OER催化性能。结果表明，当氧化温度为200℃、氧化时间为2 h时，制备的催化剂中镍铁双金属氧化物高度分散在泡沫镍基底上，纳米颗粒最小，平均粒径为71 nm，可暴露的催化反应活性位点多，表现出最优的OER催化性能。该催化剂在1.0 mol/L的KOH电解液中，电流密度为10 mA/cm²时，过电位仅为272 mV，并在电流密度为100 mA/cm²时稳定运行了40 h，表现出优异的OER电化学稳定性。