新刊推荐 | Catal 论文 | 超快合成：非贵金属 CoNiB₂ 催化剂高效“水氧化”新路径

研究性论文 

近期， Catal 发表了来自四川大学黄青松教授研究团队的最新成果：团队提出一个快速、可规模化的液相浸泡技术（LST），可在数秒内由简单氧化物合成结晶态钴–镍硼化物（CoNiB₂）纳米花，并在析氧反应（OER）中展现出高活性与强耐久。该研究为低成本绿色制氢提供了新的材料与工艺路线。

研究亮点

• 20 秒极速合成：采用液相浸泡技术，20 秒即可获得结晶 CoNiB₂，显著缩短传统催化剂制备周期，验证了“秒级”获取高性能电催化材料的可行性。 

• 液态硼氧化物的瞬态反应介质：熔融 B₂O₃ 作为临时液相，促进 CoO、NiO 与硼的快速还原/重构并抑制晶粒长大，得到相纯且形貌可控的 CoNiB₂。 

• “纳米花”结构、活性位点丰富：多褶皱、多边缘的纳米花形貌显著提升电化学活性表面积，降低电荷传输阻力，利于 OER 动力学过程。 

• OER 活性优于贵金属基准：在碱性电解液中，以 271 mV 过电位达到 10 mA cm⁻²，在相当装载量下优于 RuO₂ 基准催化剂。 

• 双金属协同带来快速动力学：Tafel 斜率 67 mV dec⁻¹，较单金属硼化物明显降低；Co/Ni 的电子结构协同优化中间体吸附与电荷转移动力学。 

• 工程相关电流密度下的稳定性：在 100 mA cm⁻² 连续工作 ≥25 h 基本无性能衰减，显示出良好的耐久与可应用性。 

• 理论验证机理优势：DFT 计算表明，与 CoB 相比，CoNiB₂ 的速率决定步骤能垒显著降低（0.42 eV vs. 1.98 eV），与实测性能提升相吻合。 

研究意义

降本增效、直指规模化绿色制氢：本工作证明，无需贵金属、无需复杂工艺，即可在秒级制备高性能 OER 催化剂，为碱性电解水制氢的成本与产线放大提供现实路径。 

通用且可拓展的快速制备平台：液相浸泡策略可推广至更广泛的硼化物家族，在保持晶相—形貌可控的同时，优化电子结构与暴露位点，加速新能源电催化材料的迭代。 

作者与单位

作者（按论文署名）：齐瑞峰^†、刘俊琪^†、乔晓华、张天宇、刘琴、高峰、黄青松*（^† 共同第一作者；* 通讯作者） 

作者单位：四川大学 化学工程学院（中国 成都 610065）；天府绛溪实验室（中国 成都 610065） 

通讯作者邮箱：[email protected]（黄青松） 

期刊介绍

Catal 是Springer旗下一本专注于催化方向的开放获取新刊。这本期刊旨在发表具有独创意义的重要工作。期刊将以催化应用为导向，促进基础研究学者和工业工程师之间具有包容性的沟通，更加有效地发布有关创新技术和实际应用的重要研究成果。 

关于Catal

• 目标影响因子20 

• 优先考虑关键催化应用方向的研究工作 

• 关注青年研究人员 

• 提供文章出版费用（APC）豁免 

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