合理设计高效、稳定的析氧催化剂对能量转换技术的发展至关重要。这里，通过快速微波热冲击策略开发了一种核壳电催化剂，该催化剂由超薄石墨烯层封装的非晶态/晶态NiFe合金(a/c-NiFe-G)组成。非晶态/晶态异质结构构筑了丰富的活性位，其本征活性高,而石墨烯涂层作为电子传递途径和防护层,两者协同增强了OER性能，在1 M KOH中采用玻碳电极时，10 mA cm−2电流密度时仅需要250 mV过电位，显示出较小的塔费尔斜率36.5 mV dec−1，以及高周转频率(TOF)为0.87 s−1，其性能是晶体对应物的24倍。此外，将催化剂负载于多孔泡沫镍上时，过电位降低至217 mV，且具有优异的耐久性(136 h)。结果表明，a/c-NiFe-G有如此优越的OER性能，这将归功于其中的不饱和配位构型和丰富的非晶态/晶态界面。这一工作为构建亚稳态非晶/晶态多相催化剂用于高效电催化提供了重要思路。
 
  Figure 1. 结构和组成表征。(a) a/c-NiFe-G和(b) c-NiFe-G的结构示意图模型。(c) XRD图谱。(d, e) HRTEM图和(f，g)相应的快速傅里叶变换(FFT)模式的选区衍射图。(h) c-NiFe-G的 HRTEM图，以及(i-j)相应的FFT模式的选区衍射图。(k)元素分布。
 
  Figure 2. 化学状态和原子配位环境。a/c-NiFe-G和cNiFe-G的(a) Ni 2p和(b) Fe 2p的高分辨率XPS谱图。研究样品和标准样品的(c) Ni K-edge和(d) Fe K-edge的XANES光谱。研究样品和标准样品的(e) Ni K-edge和(f) Fe K-edge的EXAFS光谱。
 
  Figure 3．在1M KOH中的电化学OER性能。(a)在玻碳电极上测试不同电极的LSV曲线（IR校正后）。(b)对应的Tafel图。(c)不同电极的过电势比较。(d) EIS图比较。(e)TOF值比较。 (f) a/cNiFe-G在10 000 CV循环前后的LSV曲线对比。(g) a/c-NiFe-G负载在泡沫镍上的计时电流曲线，施加10 mA cm−2电流密度电解136 h。
 
  
Figure 4．DFT计算结果。(a)不同模型下Ni 3d轨道的PDOS。(b)碱性介质中NiFeOOH-Ov/NiFeOOH上Ni位点的OER反应途径。(c)平衡电位1.23 V时的OER的吉布斯自由能图。
  
       该研究工作由湖南大学Huilong Fei课题组于2021年发表在ACS Catalysis期刊上。原文：Constructing a Graphene-Encapsulated Amorphous/Crystalline Heterophase NiFe Alloy by Microwave Thermal Shock for Boosting the Oxygen Evolution Reaction。

转自《石墨烯研究》公众号