鎳-鐵（Ni-Fe）催化劑因其組分和活性的高可調(diào)性，有助于堿性介質(zhì)中電催化析氧反應（OER），但在高電流密度下其長期穩(wěn)定性仍有待進一步提高?；诖耍?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">中南大學劉敏教授、潘軍研究員和譚鵬飛博士（共同通訊作者）等人報道了一種硝酸根離子（NO3-）定制策略，以減輕Fe偏析，從而提高Ni-Fe催化劑的OER穩(wěn)定性。
結(jié)果表明，F(xiàn)eOOH/Ni3(NO3)2(OH)4（F-NNH）具有顯著增強的OER穩(wěn)定性，90 h的穩(wěn)定性衰減僅為5.91%，而沒有NO3-修飾的FeOOH/Ni(OH)2（F-NH）的穩(wěn)定性衰減為33.75%。飛行時間二次離子質(zhì)譜和小波變換分析表明，NO3?定制的Ni-Fe催化劑大大減輕了Fe偏析，表現(xiàn)出顯著增強的長期穩(wěn)定性，比沒有NO3-修飾的FeOOH/Ni(OH)2提高了六倍。通過密度泛函理論（DFT）計算，作者研究了NO3?減輕Fe偏析的機理。通過對比FeOOH在界面上的結(jié)合強度，作者初步分析了F-NNH和F-NH的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在F-NNH中，F(xiàn)eOOH與Ni3(NO3)2(OH)4的結(jié)合能為-3.68 eV，低于F-NH中FeOOH與Ni(OH)2的結(jié)合能-2.54 eV。結(jié)果表明，對比F-NH，F(xiàn)-NNH具有更高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。作者研究了局部態(tài)密度（LDOS），并系統(tǒng)分析了FeOOH界面上Fe 3d上的LDOS，以及NO3-和OH-界面上的O 1s。F-NNH中NO3?中的Fe 3d和O 1s能級與F-NH中OH-中的Fe 3d和O 1s能級匹配良好，導致F-NNH中已形成的d-s軌道被部分占據(jù)，表明Fe與NO3-之間的相互作用更強，有利于提高F-NNH的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。F-NNH中Fe 3d和O 1s在OH-中的占比較低，進一步驗證了Fe與NO3-的化學相互作用更明顯。結(jié)果表明，F(xiàn)e與NO3-之間的化學相互作用有利于穩(wěn)定FeOOH，從而抑制Fe偏析。Oxyanion Engineering Suppressed Iron Segregation in Nickel-Iron Catalysts Toward Stable Water Oxidation. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202300347.https://doi.org/10.1002/adma.202300347.
