FeNiCoMoPCB高熵非晶合金电催化析氧性能

摘要

针对非晶合金在长期析氧反应（oxygen evolution reaction, OER）过程中稳定性不足的问题，借助高熵合金的成分设计理念融入传统非晶合金的材料开发，提升其催化耐久性。利用非晶合金的高熵效应，系统评价了Fe₅₀Ni₁₀Co₁₀Mo₁₀P₁₀C₅B₅高熵非晶合金丝材的电催化析氧性能，通过电化学脱合金方法调控其表面结构，以提升材料的催化活性。结果表明：在0.5 mol/L硫酸（H₂SO₄）中电化学脱合金1 h后的高熵非晶合金丝材，在10 mA/cm²电流密度下1 mol/L氢氧化钾（KOH）溶液中，其OER过电位仅为241 mV,Tafel斜率为48.1 mV/dec,经过长时间（>242 h）的电化学反应，OER性能无明显衰减。该高熵非晶合金在碱性介质中表现出优异的催化活性与长期稳定性，主要归因于非晶结构的高活性表面与高熵的多主元混合熵组合带来的协同稳定效应，可为开发高活性、高稳定性的高熵非晶合金催化剂提供参考。

关键词

电化学分析 / 高熵非晶合金 / 析氧反应 / 电解水 / 电催化性能 / 稳定性