碳化纳米纤维限域高熵硫化物的合成及其析氧性能

来源：现代纺织技术杂志2025年第09期北京时间：

作者：项巧怡, 孙舒慧, 朱 罕

单位：江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122

摘要：为应对传统化石能源过度消耗引发的环境问题，开发高活性、高稳定性的析氧反应（OER）催化材料具有重要意义。采用静电纺丝技术制备碳化纳米纤维作为载体，通过浸渍法将5种过渡金属盐（铁、钴、镍、铬和锰）与硫脲前驱体负载于碳化纳米纤维表面，并利用焦耳热快速升降温特性，在碳化纳米纤维上原位合成多元金属高熵硫化物纳米颗粒。通过调控高熵硫化物合成温度，研究合成温度对材料电催化性能的影响。结果表明：在1600 ℃的合成温度下制备的高熵硫化物材料（HES-1600）表现出优异的碱性OER催化活性，其在50 mA/cm2的电流密度下的过电位仅为320 mV，Tafel斜率为171 mV/dec，电荷转移电阻低至4.8 Ω，性能显著优于其他对比样品。此外，经过80 h的稳定性测试，该材料的电流密度仅下降了10.6%，展现出卓越的稳定性。本研究为提升析氧反应电催化性能提供了一种高效制备方法，同时为能源转换和环境保护领域的技术创新提供了新思路。

关键词：静电纺丝,浸渍法,高熵硫化物,析氧反应,纳米纤维

基金资助：国家自然科学基金项目(52273058, 52073124)；江苏省自然科学基金项目(BK2022030167)