DOI:10.1016/j.jcis.2020.06.044
選擇高效的非貴金屬電催化劑對于電化學水分解的大規模工業應用具有重要意義。當前，合成雙金屬合金納米顆粒是通過優化吸附能和提高催化劑的電導率來提高催化效率的理想策略。在這項工作中，研究者報告了通過簡便的靜電紡絲和碳化技術成功合成了嵌入FeNi合金納米粒子的多孔氮摻雜碳纖維。還研究了不同碳化溫度對碳纖維中FeNi合金納米顆粒結構和電催化性能的影響。在析氧反應中，所制備的碳纖維和FeNi合金納米粒子復合物在10 mA cm-2下具有317 mV的小過電位，Tafel斜率低至49 mV dec-1，并且具有良好的穩定性。這種新型一維復合材料的優異性能及其低成本和簡單制備的優點，充分說明了其在水分解應用中的巨大潛力。
圖1.FeNi-NCFs的制備過程示意圖：（A）靜電紡絲，（B）碳化，（C）在不同碳化溫度下的FeNi-NCFs。
圖2.FeNi-NCFs的SEM和TEM圖像：（A，D）FeNi-NCF-600，（B，E）FeNi-NCF-800和（C，F）FeNi-NCF-1000。
圖3.FeNi-NCF-800的化學成分和結構：（A）TEM和HRTEM（插圖）圖像，（B）Fe、Ni和N的EDX光譜以及映射圖像，（C）XRD圖，（D）N2吸附-解吸等溫線（插圖：孔徑分布）。
圖4.FeNi-NCF-800的XPS光譜和高分辨率XPS光譜：（A）XPS全掃描，（B）Ni 2p，（C）Fe 2p和（D）N 1s。
圖5.所制備的催化劑在1 M KOH溶液中的電化學OER催化活性。（A）FeNi-NCF-800、Fe-NCF-800和Ni-NCF-800的CV曲線，（B）FeNi-NCFs用于OER的機理。（C）LSV曲線，（D）從LSV數據得出的塔菲爾圖。
圖6.（A）在0.25 V（vs.Ag/AgCl）下電流密度（ΔJ=Ja-Jc）的差異與掃描速率的曲線和擬合曲線，其中線性斜率等于雙層電容Cdl的兩倍，（B）EIS圖和等效電路（插圖），（C）在進行1000次CV循環之前和之后，FeNi-NCF-800的LSV曲線，（D）FeNi-NCF-800在10 mA cm-2下的計時電位曲線。
