背景介绍
追求净零排放凸显了氢气作为清洁能源载体的重要性，因此需要高效的生产方法。电化学水分解是制氢的关键方法，其进一步发展取决于开发有效的双功能催化剂，这些催化剂在氧析出反应 (OER) 和氢析出反应 (HER) 中都具有高效率。
主要创新点和结论
1. 在本研究中，作者通过简单的溶液腐蚀方法开发了双功能电催化剂 NiFe(OH)x/Fe/石墨烯。OER 和 HER 达到 10 mA cm−2 电流密度所需的过电位分别为 237 和 42 mV，而整体水分解发生在相同电流密度下的低电池电压 1.51 V 下。值得注意的是，该催化剂在 1 M KOH 中在 20 mA cm−2 下表现出超过 70 小时的稳定性。
2. 当放大到 10 × 10 cm2 时，其性能可与较小尺寸 0.5 × 0.5 cm2 电极相媲美，表明作者的方法具有可扩展性，并具有工业规模制氢的潜力。微量铁的加入和石墨烯的促进改变了非晶态 NiFe(OH)x/Fe/石墨烯复合材料中的电子结构和配位环境。这种改变增强了活性位点的分布，降低了 HER 和 OER 的动力学障碍，从而提高了其双功能催化活性。
3. 这项研究不仅介绍了一种新颖的催化剂设计，该设计将原位 Fe 金属粉末加入 OER 活性催化剂中以生成 HER 活性位点以实现双功能，而且还提供了一种制造用于工业应用的高性能电催化剂的途径。
文献链接
Scalable Amorphous NiFe(OH)x/Fe/Graphene Bifunctional Electrocatalyst via Solution-Corrosion for Water Splitting
https://doi.org/10.31635/ccschem.024.202404423
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