【仪表网 研发快讯】近日，郑州大学材料科学与工程学院汤克勇教授、李修敏博士团队与美国莱斯大学、南洋理工大学、郑州航空工业管理学院合作，在高活性高熵材料电极领域取得新进展。碱性析氧反应(OER)主要包括四步基本反应，涉及HO*、O*、HOO*等中间体。传统催化剂单一活性位点难以平衡其吸附自由能，导致其只能高效地催化OER某一基元反应，而对其他基元反应难以兼顾。因此，严重影响了催化剂的催化活性，阻碍了其实际应用。由于目前基于不同基元反应特性，缺乏针对性的研究，构筑低成本、高活性的析氧反应电极面临巨大挑战。
该工作采用电沉积方法合成了包含Fe、Ni、Co、Cu和Y金属元素的高熵金属有机框架，以此为模板，合成了具有多种催化活性位点的高熵磷化物/碳(FeCoNiCuYP/C)复合催化剂。研究表明，Cu/Y和Fe原子之间的补偿电子结构，可以优化催化剂与中间体的结合强度。Fe和Ni/Co位点分别倾向于稳定HO*和HOO*中间体，有利于打破其在OER过程中的吉布斯自由能制约关系。FeCoNiCuYP/C电催化剂表现出优异的OER性能和优异的稳定性。该项工作为设计高效高熵电催化剂提供了一条创新途径，对前沿电催化应用具有重要意义。
相关成果以“Amorphous high-entropy phosphide nanosheets with multi-atom catalytic sites for efficient oxygen evolution”为题并作为底页封面文章发表在材料学科国际顶级期刊《Advanced Materials》上。郑州大学材料科学与工程学院为第一单位，李修敏博士为第一作者，汤克勇教授等为共同通讯作者。该研究得到河南省科技厅、河南省教育厅和人工智能新加坡计划等基金的支持。
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