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任峰Small：離子輻照誘導的富氧空位NiO/NiFe2O4異質結構納米片用于高效電催化水分解

析氧反應(OER)由于其獨特的四電子轉移過程而成為電催化水分解的障礙。異質結構和引入氧空位等許多方法已被用于提高OER電催化劑的催化性能。

武漢大學任峰團隊通過離子輻照技術制備出富氧空位的NiO/NiFe₂O₄異質結構納米片，用于高效電催化水分解。

作者利用Ar⁺離子對NiFe LDH納米片陣列進行不同通量的輻照來制備富氧空位的 NiO/NiFe₂O₄異質結構。異質結構和內部氧空位的共同存在，顯著提高了催化劑電催化OER性能。

富氧空位的NiO/NiFe₂O₄異質結構納米片在10 mA cm^-2電流密度下的過電位和Tafel斜率分別為279 mV和42 mV dec^-1。另外，NiO/NiFe₂O₄在100 mA cm^-2電流密度下表現出超過450小時的長期穩定性。

DFT計算表明，NiO/NiFe₂O₄遵循雙活性位點機制，NiO/NiFe₂O₄的構建可以優化OER反應過程中O*到OOH*過程的自由能。

另外，NiO與NiFe₂O₄的協同作用使NiO/NiFe₂O₄異質結構具有高導電性和快速電荷轉移、豐富的活性位點和高催化反應性，導致使其具有優異的催化性能。

Ion irradiation inducing oxygen vacancy-rich NiO/NiFe₂O₄ heterostructure for enhanced electrocatalytic water splitting. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202103501

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