上大-赵玉峰团队︱Ni基MOF与Ni2P之间的强电子耦合实现多应用场景下的高效析氧反应

主要观点总结

本文报道了上海大学赵玉峰教授团队设计的一种用于多应用场景的OER电催化剂——在泡沫铁上原位生长的NiMOF和Ni2P异质结构（NiMOF-Ni2P/IF）。该催化剂在OER过程中表现出出色的性能和稳定性。通过密度泛函理论计算，发现该催化剂的界面处电子转移优化了含氧中间体的吸附，从而提高了OER性能。此外，该研究还探究了NiMOF-Ni2P/IF在其他应用场景如模拟工业环境、模拟海水环境和二次锌-空气电池中的价值。相关成果发表在《Chemical Engineering Journal》上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

氢能因能量密度高、燃烧后无污染物等优势成为可替代化石能源的新能源。然而，电解水制氢的成本居高不下，限制了其工业应用。近年来，金属有机骨架（MOFs）因其高比表面积、结构可调和明确的孔径成为了OER催化剂的潜在材料。

关键观点2: 研究亮点

上海大学赵玉峰教授课题组设计了一种NiMOF和Ni2P异质结构（NiMOF-Ni2P/IF）用于OER电催化。该催化剂在多种应用场景下表现出非凡的OER活性与稳定性。

关键观点3: 催化剂性能

NiMOF-Ni2P/IF催化剂在1mol L -1 KOH中具备出色的OER性能，仅需240与330 mV的超低过电位，即可达到100和1000 mA cm -2 的电流密度，并可以保持超过100 h的稳定性。

关键观点4: DFT计算与表征

通过密度泛函理论计算，发现NiMOF与Ni2P界面处的电子转移优化了含氧中间体的吸附。此外，物理化学表征表明Ni2P物种在NiMOF上的生成产生了强电子耦合效应。

关键观点5: 应用研究

该研究还探究了NiMOF-Ni2P/IF在模拟工业环境、模拟海水环境和二次锌-空气电池中的应用价值，证明了其广泛的应用前景。