非金属掺杂的FeCoNiCrAl高熵合金粉作为OER电催化剂的研究文献综述

 2024-05-31 18:24:24
摘要

氧析出反应(OER)是众多可再生能源转换技术(例如,电解水制氢、金属-空气电池和燃料电池)的核心反应之一,但其动力学缓慢,需要高效的电催化剂来降低反应活化能,加速反应速率。

近年来,高熵合金(HEAs)由于其独特的结构和可调的电子结构,作为一种新型的多元催化剂材料,在电催化OER领域展现出巨大的应用潜力。

非金属掺杂是进一步提高HEAs催化性能的有效策略。

本综述首先介绍了OER的基本原理以及高熵合金和非金属掺杂的概念,接着重点概述了近年来非金属掺杂的FeCoNiCrAl高熵合金作为OER电催化剂的研究进展,包括材料的制备方法、结构表征、电催化性能以及构效关系,并对该领域的未来发展方向和挑战进行了展望。


关键词:氧析出反应;高熵合金;非金属掺杂;电催化剂;FeCoNiCrAl

1.引言

随着全球能源需求的日益增长和环境污染问题的日益严峻,开发清洁、可持续的能源转换和存储技术迫在眉睫。

其中,电解水制氢被认为是一种极具前景的绿色制氢技术。

然而,电解水过程中的阳极析氧反应(OxygenEvolutionReaction,OER)是一个四电子转移过程,动力学迟缓,需要较高的过电位才能驱动反应进行,这极大地限制了电解水制氢的效率。

因此,开发高效、稳定、低成本的OER电催化剂是提高电解水制氢效率的关键。


近年来,高熵合金(High-EntropyAlloys,HEAs)作为一种新型的多元合金材料,因其独特的“鸡尾酒效应”而备受关注。

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