在各种候选化合物中，镍基化合物由于其有利的活性和稳定性，表现出良好的OER性能。已经探索了包括氧化物、氢氧化物、磷化物、硫化物和硒化物在内的广泛镍基化合物，以克服OER的动力学障碍。
无论其组成如何，用于OER的镍基化合物活性位点被确定为原位生成的NiOOH。然而，NiOOH的形成动力学缓慢，需要用循环伏安法(CV)循环数百到数千次才能达到最佳OER活性。因此，寻找能够加速这一过程的镍基预催化剂的研究仍在进行中。
此外，用于海水氧化的镍基催化剂特别容易受到Cl–腐蚀，这会腐蚀电子缺陷组分，特别是NiOOH中的Ni3+物种，加剧工业条件下的性能退化。为了应对这些挑战，合理设计镍基预催化剂对于加速重建过程和为活性NiOOH位点创造防止Cl–腐蚀的保护性微环境至关重要。
近日，中国石油大学(华东)胡涵、吴明铂、王旻和阿卜杜拉国王科技大学张华彬等提出了一种合理设计的NiMo合金预催化剂，通过快速重构，制备出具有高活性、延长耐久性和优异抗Cl–腐蚀性能的OER电催化剂。
理论计算和实验表征表明，预催化剂中的Mo极易脱合金化，创造了一个有利的微环境，有利于在仅两个CV循环内将Ni转化为NiOOH；浸出的Mo被氧化形成MoO42-离子，这些离子在催化剂-电解质界面上吸附，形成一层Cl–排斥层，提高了催化剂的耐久性。同时，催化剂中残余的Mo调节了NiOOH的电子结构，进一步提高了OER的活性。
性能测试结果显示，NiMo合金催化剂在288 mV的过电位下达到了500 mA cm-2的电流密度，并在碱性海水中稳定运行长达1000小时。此外，将NiMo合金作为阳极组装的阴离子交换膜(AEM)电解槽表现出工业相关性能，在电池电压仅为1.78 V和功耗低至4.25 kWh m-3的情况下达到了1000 mA cm-2的电流密率，并可持续运行210小时。
总的来说，该项工作提出的构建合金前体策略为开发适用于广泛电催化应用的稳健高效催化剂提供了一种有前景的方法。
Ultrafast reconstruction of Ni-based alloy precatalyst for robust seawater oxidation. Advanced Functional Materials, 2025.DOI: 10.1002/adfm.202509590