DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.152959

水或二氧化碳的电化学还原对于间歇生产的可再生能源的存储具有很大的潜力，并且需要高活性的电催化剂来加速阳极上的水氧化。含有多种组分的金属氧化物是很有前途的析氧反应（OER）电催化剂，但它们的开发需要全面彻底的实验，其研究周期长、成本高。在本文中，研究者采用高通量实验方案来寻找有效的OER氧化物电催化剂。结合喷墨打印技术和扫描电化学显微镜，快速制备了Mn-Co-Fe-Ni氧化物材料库，并对其OER活性进行了筛选。研究发现Mn5Co10Fe30Ni55Ox的组成具有最高的催化活性。采用静电纺丝法制备了相应组成的纳米线催化剂，在10mA·cm-2的电流密度和60.4mV·dec-1的Tafel斜率下实现了280mV的低过电位。

图1.Mn-Co-Fe-Ni氧化物库的制备和电催化性能筛选的工作流程。

图2.Mn-Co-Fe-Ni四元金属氧化物薄膜阵列的配色方案（a）和光学图像（b）。具有统一比率的四元金属氧化物的横截面（c）和俯视（d）SEM图像。

图3.（a）SECM示意图。（b）基板IT图、探针IT图以及方波电位示意图。

图4.高通量测试结果图。（a）筛选模式示意图，（b）测试结果。

图5.不同温度下Mn5Co10Fe30Ni55Ox的图像。（a-f）Mn5Co10Fe30Ni55Ox在450、500、550、600、650和700℃下的SEM照片，（g-i）Mn5Co10Fe30Ni55Ox在450、550和650℃下的TEM照片。

图6.不同温度下Mn5Co10Fe30Ni55Ox的XRD图谱。

图7.Mn5Co10Fe30Ni55Ox的XPS光谱。（a）全扫描光谱，（b）Mn2p，（c）Co2p，（d）Fe2p，（e）Ni2p，（f）O1s。

图8.1M KOH溶液中的析氧反应。（a）不同温度下Mn5Co10Fe30Ni55Ox的极化曲线，（b）Tafel图和（c）奈奎斯特图。