基于磷酸根插层调控NiFe-LDH高性能析氧反应电催化剂的制备
论文信息：
Preparation of high-performance NiFe-LDH oxygen evolution electrocatalyst based on phosphate-controlled intercalation
Wang Xu, Qinhui Jian, Tenglong Su, Hongqi Shi, Tao Tang*, Min Ni, Zhuolin Zhao
Journal of Alloys and Compounds, 1063 (2026) 187766
DOI: 10.1016/j.jallcom.2026.187766
研究背景：
电催化水分解制氢是实现"双碳"目标的重要途径，而阳极析氧反应（OER）因其缓慢的四电子转移动力学，成为制约整体制氢效率的关键瓶颈。贵金属催化剂（RuO2、IrO2）活性优异但成本高昂，开发高性能非贵金属OER电催化剂是当前研究的核心任务。
层状双金属氢氧化物（LDH）因合成简便、组成灵活、活性位点分布均匀等优势，被认为是极具潜力的OER电催化材料，其中NiFe-LDH的性能甚至可媲美贵金属基准。近年来，通过调控层间阴离子来优化LDH的结构和电子性质已成为重要研究方向。
有鉴于此，南京工业大学汤涛课题组联合宿迁学院师红旗等，采用水热法结合离子交换策略，通过精确控制PO43-插层时间（24h、48h、72h），系统研究了插层程度对NiFe-LDH结构演变和OER性能的影响规律，并结合DFT计算从理论层面揭示了增强机制。
成果展示：
图1 (a)NiFe-LDH和NiFe-PO43--LDH-xh（x=24、48、72）的XRD图谱；(b–e)对应样品的FESEM照片；NiFe-PO43--LDH-48h的(f–i) EDS能谱、(j)TEM照片及(k)HRTEM照片
图2 (a–d)NiFe-PO43--LDH-xh（x=24、48、72）系列的BET及孔径分布曲线；(e)NiFe-LDH和NiFe-PO43--LDH-48h的FT-IR谱图，(f)所有催化剂的Raman光谱；(g)NiFe-PO43--LDH-48h的XPS全谱，(h–i)NiFe-PO43--LDH-48h的Ni 2p、Fe 2p轨道高分辨谱图
图3 (a)NiFe-LDH和NiFe-PO43--LDH-xh（x=24、48、72）的LSV曲线；(b)对应的Tafel曲线；(c)催化剂性能对比；(d)EIS图；(e)Cdl曲线；(f) NiFe-PO43--LDH-48h在1M KOH中的CP测试曲线
图4 (a)(b)分别为NiFe-LDH、NiFe-PO43--LDH的OER反应各步骤吸附中间体结构；(c)两种样品的OER反应路径自由能曲线；(d)(e)分别为两种样品的态密度（DOS）计算结果
结论与展望：
本研究通过水热法与离子交换相结合的简便策略，实现了PO43-在NiFe-LDH层间的可控插层。研究发现，适度插层（48h）通过双重调控机制——扩展层间距、优化多孔结构、调节金属活性中心电子态——显著提升了OER性能；而过度插层（72h）则导致结构坍塌和活性位点丢失。
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