东南沈宝龙Small: 活性电子离域行为促进FeCoMoPB非晶纳米板高效碱性水氧化

合理设计高性能、低成本的电催化剂以克服水氧化反应缓慢的动力学是水电解产氢面临的重大挑战。具有不完全填充d轨道的过渡金属具有内在的电子相互作用以促进反应动力学，然而多活性中心的构建仍然是一个难题。

基于此，东南大学沈宝龙课题组通过化学还原策略，制备了无贵金属FeCoMoPB非晶合金，其在碱性条件下表现出优越的水氧化活性。

研究人员探究了(FeCo)_100-x: Mo_x(x = 0,3,5,7和10，表示为Mo₀，Mo₃，Mo₅，Mo₇和Mo₁₀)的Mo的量对电催化活性的影响；在1.0 M KOH电解质中，Mo5非晶纳米板达到10 mA cm^-2的电流密度仅需要236 mV的低过电位，同时保持48小时的优异稳定性，超过了大多数最先进的非贵金属基电催化剂。

理论模拟表明，Mo元素的微量加入会导致电子位错行为，使FeCoMoPB非晶纳米板中邻近原子的电荷密度增加，这种电子结构的变化有效地降低了水氧化过程中决速步骤(RDS)的能垒，增强了电催化水分解的活性。

该项研究为设计和制备高效的非贵金属合金电催化剂以广泛应用于水分解，燃料电池和金属空气电池提供了策略。

Attractive Electron Delocalization Behavior of FeCoMoPB Amorphous Nanoplates for Highly Efficient Alkaline Water Oxidation. Small, 2022. DOI: 10.1002/smll.202204135