黑龙江大学陈志敏，任志宇团队在ChemSusChem期刊发文，采用静电组装和原位还原制备的石墨烯担载超小镍铁（氢）氧化物纳米粒子（NiFeO NPs/rGO）显示出优异的OER活性和稳定性。氧化石墨烯（GO）在限制NiFeO NPs的尺寸、调节局部电子结构和加速电荷转移方面的具有多重作用，是提高NiFeO NPs/rGO OER性能的关键因素。该工作为进一步构建用于广泛能源转换的担载型高效电催化剂提供了重要信息。

如何实现高效的电化学析氧反应（OER）是推进完全可持续绿色能源技术的关键问题。尽管已经通过调节组分比、掺杂杂原子、产生缺陷等方法提高催化剂的 OER 活性，但很少有人关注利用碳载体效应来促进电化学OER。

鉴于此，黑龙江大学陈志敏，任志宇团队合成了一系列镍铁（氢）氧化物纳米粒子（NiFeO NPs）和具有不同氧化水平的碳载体的复合材料，以揭示碳载体对 OER 活性的作用。材料制备的关键在于利用静电组装和随后的原位还原将 NiFeO NPs 锚定和生长在各种碳载体上。一系列实验表明，由于金属离子和氧化石墨烯(GO)的强静电耦合，原位还原过程中产生的超小NiFeO NPs (~2 nm) 可以牢固地锚定在 rGO 表面，这有助于加强电荷从金属活性中心到rGO的转移。同时这种强相互作用反过来又可以调制金属活性中心的电子结构。锚定在 rGO 上的NiFeO NPs (NiFeO NPs/rGO) 的 OER 活性显著提高，在 10 mA cm^-2 下实现小至 201 mV 的过电位和 68 mV dec^-1 的 Tafel 斜率，同时具有良好的稳定性。

该工作进一步采用 NiFeO NPs/rGO 和商用 Pt/C 分别作为阳极和阴极的催化剂，由太阳能电池供电，可以实现高效的碱性海水电解。这项工作为进一步提高能源电催化材料的内在活性开辟了一种通用且可扩展的方式。

论文信息：

Promoting Electrocatalytic Oxygen Evolution of UltrasmallNiFe (Hydr)oxide Nanoparticles by Graphene-Support Effects

Shuang Liu, Erping Cao, Zhimin Chen, *Hao Wu, Bowen Liu, Jing Yang, Shichao Du, and Zhiyu Ren*

ChemSusChem

DOI: 10.1002/cssc.202101913