通过高温处理 Ni(OH)2 制备在碱性介质中具有更高析氧活性和稳定性的高价氧化镍

氢氧化镍(II)是碱性介质中用于析氧反应（OER）的知名材料，尤其是当铁掺入其晶格中时。对氢氧化镍(II)进行适度热处理（≤700 °C）会导致氧化镍(II)（纳米）颗粒的形成，且热处理温度越高，表现出的 OER 活性越低。在这项工作中，我们报道了在空气中以更高温度（900 °C 下 60 min）对氢氧化镍(II)进行热处理，可获得一种具有优于氢氧化镍(II)的高 OER 活性的氧化物材料。同样，与氢氧化镍(II)相比，氧化镍(II)在电化学条件下的稳定性也有所提高。电化学原位 Raman 测量显示，在正电位下表面会形成羟基氧化镍（NiOOH），且显著受到初始热处理的影响。根据 XPS、Raman 和 XRD 结果得出结论，在 900 °C 处理的氧化镍(II)样品表面存在富含 Ni3+ 的相（可能是一种更高价态的混合氧化镍），导致与 NiOOH 相比具有更高的 OER 活性。对经高温处理的氧化镍的这种基础认识可能有助于解决 OER 电催化剂当前的稳定性问题，并可能有助于推动碱性电解作为可再生能源供应的重要关键技术发挥作用。