采用含量丰富的元素，通过低成本和简便的方法制造非贵金属和高活性电催化材料，以在低过电势下驱动氧气析出反应（OER）对于许多先进的能源技术而言非常重要。在此，通过容易的一步热解法合成分散在氮掺杂碳基质上具有FeNi@氮掺杂石墨烯的非贵金属催化剂（称为FeNi@NGE/NC）。在该复合材料中，用少量氮掺杂石墨烯封装的FeNi合金纳米颗粒均匀地锚定在氮掺杂的碳基质上。FeNi@NGE/NC复合材料具有出色的OER电催化性能，在1 M KOH溶液中，10 mA cm^-2下具有275 mV的低过电位，41.2 mV dec^-1的小Tafel斜率和高稳定性。即使在低浓度的碱性溶液（0.1 M KOH）下，它仍然对OER显示出良好的活性，372 mV的过电位下即可驱动10 mA cm^-2的电流密度。FeNi@NGE/NC复合材料的优异OER性能主要归因于从FeNi合金到氮掺杂石墨烯壳的快速电子转移以及由于石墨烯壳和碳基质的保护而具有的高结构稳定性。这项工作可以为大量合成非贵金属/氮掺杂碳复合电催化剂开辟一种简便、低成本的方法，以满足实际应用。

Figure 1. FeNi@NGE/NC复合材料的合成示意图。


Figure 2. （a-d）FeNi@NGE/NC复合物的TEM图像；（e，f）具有碳壳和结晶核的FeNi@NGE/NC复合物中纳米颗粒的HRTEM图像；FeNi@NGE/NC的（g）暗场TEM和（h）Ni、（i）Fe、（j）C和（k）N的相应元素映射图像。


Figure 3. 所制备的产物RuO₂和20％Pt/C在1 M KOH溶液中的电化学OER催化活性：（a）极化曲线和（b）相应的Tafel曲线。


Figure 4. 所制备的产物RuO₂和20％Pt/C在1 M和0.1 M KOH溶液中的OER性能：（a）极化曲线和（b）相应的Tafel曲线。


Figure 5. （a）合成样品的奈奎斯特图；插图：用于拟合实验数据的等效电路；（b）FeNi@NGE/NC在初始和5000次CV循环后的LSV极化曲线；插图：i-t曲线。

       相关研究成果于2019年由江苏大学Xiaoping Shen课题组，发表在ACS Appl. Energy Mater（DOI: 10.1021/acsaem.9b00199）上。原文：Thermal Synthesis of FeNi@Nitrogen-Doped Graphene Dispersed on Nitrogen-Doped Carbon Matrix as an Excellent Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction。