析氧反应在燃料电池、金属-空气电池和电化学水分解等能量存储与转化技术中至关重要，但其四电子转移过程动力学缓慢，需要较高的反应过电位，制约了相关设备的整体效率。目前，性能优异的贵金属催化剂（如RuO2和IrO2）受限于成本高昂、资源稀缺及长期稳定性不足等问题。因此，开发高效、稳定且成本低廉的析氧反应电催化剂，对推动清洁能源技术的可持续发展具有重要意义。
近日，能源工程系王乔玮、谢琼丹两位老师在英国皇家化学学会旗下老牌期刊、自然指数收录期刊《Chemical Communications》上发表了题为“Heterojunction cobalt-iron fluorides deposited on MXene for enhanced oxygen evolution reaction”的创新性研究成果。该研究首次设计并制备了CoF2/FeF2@MXene异质结构催化剂，用于高效催化析氧反应。实验表明，该催化剂易于形成活性相，性能显著提升。通过CoF2-FeF2界面的强电子耦合作用，实现了电荷的重新分布，提高了金属中心的氧化态，并促进表面重构，有利于活性物种的生成。密度泛函理论计算进一步揭示，该结构同时引起金属d轨道上移（增强金属-氧键合）和氧p轨道下移（削弱氧-金属键合），从而优化了反应中间体的吸附，降低了反应能垒，最终提升了析氧催化活性。王乔玮老师、谢琼丹老师分别为该文章的第一、第二作者，三亚学院汽车学院、新能源与智能汽车海南省工程研究中心（筹）分别为第一、第二作者单位。自然指数（Nature Index）是由自然出版集团于2014年11月发布的学术评估工具，该指数依托于包括Nature、Science、Cell在内的全球145种自然科学和健康科学领域顶级期刊统计各高校、科研院所（国家/地区）在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文数量的数据库。源期刊数量从2014年的68种逐步扩展至2023年的145种。
此外，王乔玮老师还与扬州大学付洪亮博士、张淮浩教授合作，在JCRQ1收录期刊《Materials Today Energy》上发表了题为“Imidazole coordination lowers Ni-FeNbO4 surface energy for water oxidation”的研究论文。该研究通过咪唑配位与镍掺杂的协同策略，成功构建了高性能析氧反应电催化剂。研究针对铁铌氧化物在催化过程中易团聚、活性低、导电性差等问题，创新性地利用咪唑配位降低Ni-FeNbO4表面能，抑制高温下的颗粒聚集，并通过高温碳化形成氮掺杂碳层提升导电性。镍掺杂进一步引入活性位点并增强催化剂的本征导电性与结构稳定性。实验表明，所制备的Ni-FeNbO4@NC微球在碱性条件下表现出优异的OER性能：过电位仅为286 mV（10 mA cm-2），塔菲尔斜率为56.7 mV dec-1，并在50小时稳定性测试中保持良好活性。理论计算进一步证实，镍掺杂可降低OER决速步的吉布斯自由能，优化反应动力学。该工作为设计高效、稳定的非贵金属析氧催化剂提供了新思路，对推动电解水制氢技术的发展具有积极意义。
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