该文献主要研究了碱性介质中NiFeOOH电催化剂上的析氧反应（OER）及其动力学特性。
由于Ni基催化剂在电催化碱性介质中的析氧反应中表现出良好的应用前景，但不同研究报道的催化剂活性及Tafel斜率值存在显著差异，因此作者旨在深入探究这些差异的原因，并特别关注非动力学效应对催化剂活性和Tafel分析的影响。
02 研究方法与过程
- 催化剂制备：作者采用了电沉积方法制备了Ni80Fe20OOH催化剂。
- 实验条件：在不同负载量、转速、氢氧根浓度以及有无超声处理的条件下进行了实验。
- 数据分析：通过绘制极化曲线和Tafel斜率图，分析了催化剂的活性及动力学特性，并探讨了非动力学效应对Tafel斜率的影响。
03 主要发现与结论
低电流密度下的Tafel斜率：在低电流密度（<5 mA/cm²）下，Ni80Fe20OOH的Tafel斜率值约为30 mV/dec。这一发现为理解NiFeOOH催化剂在碱性OER中的动力学特性提供了重要参考。
非动力学效应的影响：随着极化程度的增加，Tafel斜率持续增大，并且受到多种非动力学效应的影响，如气泡、欧姆电阻的电位依赖性变化以及内部OH⁻梯度。这些非动力学效应会干扰对催化剂真实动力学特性的准确判断。
转速与负载量的影响：在不同转速和负载量下，催化剂的活性及Tafel斜率值表现出显著差异。这进一步证明了非动力学效应对催化剂性能评估的重要性。
Tafel斜率图的绘制：作者建议将Tafel斜率与电流或电位进行绘图，以直观判断是否存在动力学Tafel斜率或观察到的Tafel斜率是否受到非动力学效应的影响。这种方法为准确评估催化剂性能提供了一种有效的手段。
04 图文导读
图1. 不同转速下的极化曲线
图2. 探究气泡在催化剂表面的行为
图3. 不同OH-浓度下的极化曲线
图4. 探究负载量对催化剂的影响
图5. 在最大转速(即2900 RPM)下，进一步分析了负载量对动力学的影响
图6. 超声处理对催化动力学的影响
图7. 在不同转速下的Tafel曲线分析
图8. 动力学Tafel斜率与非动力学Tafel斜率进行区分
05 研究意义与展望
该研究不仅揭示了NiFeOOH催化剂在碱性OER中的动力学特性及其受非动力学效应影响的规律，还为进一步优化催化剂性能提供了理论指导。 未来研究可以进一步探索如何减少非动力学效应对催化剂性能评估的干扰，以及如何通过改进催化剂结构和制备工艺来提高其活性和稳定性。
综上所述，该文献通过深入研究NiFeOOH催化剂在碱性OER中的动力学特性及其受非动力学效应影响的规律，为理解催化剂性能差异提供了重要见解，并为优化催化剂性能提供了理论指导和实践参考。
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原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202216477
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