近日，东南大学方峰教授研究组在《Applied Catalysis B: Environmental》上发表题为“Efficient FeCoNiCuPd thin-film electrocatalyst for alkaline oxygen and hydrogen evolution reactions”的研究论文。

该工作报道了采用磁控溅射法在导电基底上制备出结晶性良好的FeCoNiCuPd高熵合金薄膜，该薄膜在碱性介质中兼具优异的HER和OER电催化性能。对于整体水裂解，在 1 M KOH中仅需要1.52 V的低电压即能实现10 mA cm^-2的电流密度, 并可在大电流下（800 mA cm^-2）持续催化电解水超过100小时，可实现高效稳定的碱性电解水制氢。

采用磁控溅射法在碳布基底上沉积了FeCoNiCuPd薄膜。制备的高熵催化剂具有优异的HER和OER催化活性，能作为稳定双功能电催化剂，在高电流条件下实现高效稳定的整体水电解。高熵合金薄膜丰富的活性位点和高熵鸡尾酒效应是增强碱性 HER 活性的主要因素，原位结构表征和电化学测试表明，OER过程中催化剂表面产生了重建，生成多组分羟基氧化物。(FeCoNi)OOH 物种有助于降低 OER 的 RDS (O*→OOH*) 能垒，从而加速 OER 过程。本工作提供了一种简单适用的高熵合金薄膜催化剂材料的制备方法，为开发高效稳定高熵催化剂提供了新思路，该工作对高熵催化剂表征及其机理研究也具有借鉴意义。

材料合成示意图

东南大学材料科学与工程学院为第一完成单位，博士生王世琦为第一作者，方峰教授和霍文燚副教授为共同通讯作者。

论文DOI：10.1016/j.apcatb.2022.121472