电化学水分解产氢(H2)可以缓解能源危机和环境污染，但是析氧(OER)的缓慢动力学限制了该方法的实际应用。活性位点的数量及其内在活性是设计用于析氧反应(OER)的高性能催化剂的关键因素。基于此，波鸿鲁尔大学Wolfgang Schuhmann课题组报道了一种均相CoNiFeCu多金属催化剂的合成、性能和深入表征，并证明多金属协同效应改善了这种催化剂材料的OER动力学和固有催化活性。在OER过程中，金属组分之间的电子相互作用提升了催化剂的性能。在1 M KOH中，对催化剂电化学活化后，CoNiFeCu多金属催化剂表现出优异的OER活性，在10 mA cm-2电流密度下具有291.5±0.5 mV的低过电位和43.9 mV dec-1的Tafel斜率。此外，该催化剂显示出优异的稳定性，其能够在50°C的7 M KOH中，500 mA cm-2电流密度下连续运行120小时(接近工业条件)。研究人员进一步研究了这种CoNiFeCu多金属催化剂的单个颗粒，将它们放置在纳米电极上之后，结合相同位置的透射电子显微镜图片(在施加高OER电流密度之前和之后)，发现由于催化剂表面发生了碳腐蚀和铜浸出，暴露了更多的表面活性位点，导致催化性能的提高。该项工作所提出的催化剂设计策略与独特的单纳米颗粒表征技术相结合，有助于开发和表征用于电化学能量转换的高性能催化剂。In-situ Carbon Corrosion and Cu Leaching as a Strategy for Boosting Oxygen Evolution Reaction in multi-metal Electrocatalysts. Advanced Materials, 2022. DOI: 10.1002/adma.202109108
