一、研究背景

领域概述：氧气进化反应（OER）在水分解、CO还原和可再生燃料电池等电化学系统中扮演着重要角色。开发低成本、工业相关活性和长期耐久性的OER催化剂仍然是一个挑战。

研究意义：对于开发新型非贵金属基OER电催化剂具有重要意义，有望替代昂贵的贵金属催化剂，如铱（Ir）和钌（Ru）催化剂。

二、目的与假设

研究目标：通过调控催化剂的动力学行为，形成HEA-HEO异质结构，提高OER电催化活性。

假设前提：通过添加第五个亲氧过渡金属元素，可以诱导形成HEA-HEO异质结构，从而优化催化剂的OER性能。

三、材料与方法

新材料设计：通过水热-煅烧法合成了FeCoNiMn-x（x = Sc, Ti, V, Cr）复合物，利用亲氧过渡金属的自发重构特性。

实验设计：使用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱等技术对催化剂的微观结构和表面特性进行了分析。

四、结果与分析

数据展示：通过XRD和拉曼光谱确认了HEA-HEO结构的成功合成。BET和BJH方法分析了催化剂的比表面积和孔隙性。

结果解读：FeCoNiMnCr催化剂在碱性介质中的电流密度为10 mA cm²时，过电位仅为255 mV，优于其他催化剂。稳定性测试表明，FeCoNiMnCr在500 mA cm²下暴露112小时后活性几乎无损失。

比较与对比：FeCoNiMnCr催化剂的性能优于FeCoNiMnSc、FeCoNiMnTi和FeCoNiMnV催化剂。

五、讨论

创新点与贡献：提出了一种通过亲氧金属诱导结构策略来改性高熵催化剂的新思路，为开发高效OER催化剂提供了新的方向。

局限性：主要关注了热诱导的变形行为，光、湿度等其他刺激方式的应用潜力尚未充分探索。

未来方向：进一步研究亲氧金属诱导结构策略在其他刺激方式下的变形行为，以及在实际应用中的性能和稳定性。

六、结论

核心发现：通过亲氧金属工程策略诱导的高熵合金相变至HEA-HEO异质结构，FeCoNiMnCr催化剂展现出优异的OER电化学稳定性和性能。

实际应用潜力：为设计和开发新型高效OER催化剂提供了重要的理论和实验基础。