高效(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O高熵氧化物纳米管双功能电催化剂用于氧析出及肼氧化反应

doi:10.61558/2993-074X.3608

电化学（中英文）

• 研究论文 •

高效(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O高熵氧化物纳米管双功能电催化剂用于氧析出及肼氧化反应

陈潘妍^a, 武婉婉^a, 边恒^a, 李伟伟^a, 赵新生^a,*, 韦露^a,*

江苏师范大学物理与电子工程学院，中国徐州 221116

发布日期:2026-03-11
通讯作者: 赵新生, 韦露 E-mail:xinshengzhao@jsnu.edu.cn; lwei057@jsnu.edu.cn

(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O High-Entropy Oxide Nanotubes as Efficient Bifunctional Electrocatalyst for Oxygen Evolution and Hydrazine Oxidation Reactions

Pan-Yan Chen, Wan-Wan Wu, Heng Bian, Wei-Wei Li, Xin-Sheng Zhao^*, Lu Wei^*

School of Physics and Electronic Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China.

Online:2026-03-11
Contact: Xin-Sheng Zhao, Lu Wei E-mail:xinshengzhao@jsnu.edu.cn; lwei057@jsnu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要： 高熵氧化物（HEOs）因其多元素和高熵特性，在设计与合成方面面临重大挑战。这主要源于其需将多种金属阳离子和氧阴离子以等摩尔比例进行复杂组合，以实现稳定的晶体结构。本文采用一种梯度静电纺丝策略，通过调控聚乙烯醇（PVA）的分子量分布并结合可控热解工艺，成功制备了一维(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O高熵氧化物纳米管（HEO-NTs）。得益于高熵特性及多组分位点的协同效应，所合成的(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O HEO-NTs在氧析出反应（OER）与肼氧化反应（HzOR）中表现出卓越的双功能电催化活性。本研究为高熵氧化物纳米管的设计提供了新思路，并揭示了多组分协同效应增强高熵氧化物在OER与HzOR中电催化性能的作用机制。

关键词: 高熵氧化物, 纳米管, 电催化剂, 析氧反应, 肼氧化反应

Abstract: High-entropy oxides (HEOs) present significant scientific challenges in both design and synthesis due to their multielement and high-entropy nature, which involves complex combinations of multiple metal cations and oxygen anions, typically arranged in equimolar ratios to achieve structural stability. Herein, one-dimensional (Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O high-entropy oxide nanotubes (HEO-NTs) are fabricated by means of a gradient electrospinning strategy with a tailored polyvinyl alcohol (PVA) molecular weight distribution and controlled pyrolysis. Benefiting from the HEO features and the synergistic effect of multicomponent sites, the as-synthesized (Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O HEO-NTs exhibit exceptional bifunctional electrocatalytic activity for the oxygen evolution and hydrazine oxidation reactions (OER/HzOR). This study offers new insight into the design of HEO-NTs and unveiling the multicomponent synergy on HEOs for enhanced electrocatalytic activities of OER and HzOR.

Key words: high-entropy oxides, nanotubes, electrocatalysts, oxygen evolution reaction, hydrazine oxidation reaction

陈潘妍, 武婉婉, 边恒, 李伟伟, 赵新生, 韦露. 高效(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O高熵氧化物纳米管双功能电催化剂用于氧析出及肼氧化反应[J]. 电化学（中英文）, doi: 10.61558/2993-074X.3608.

Pan-Yan Chen, Wan-Wan Wu, Heng Bian, Wei-Wei Li, Xin-Sheng Zhao, Lu Wei. (Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O High-Entropy Oxide Nanotubes as Efficient Bifunctional Electrocatalyst for Oxygen Evolution and Hydrazine Oxidation Reactions[J]. Journal of Electrochemistry, doi: 10.61558/2993-074X.3608.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://electrochem.xmu.edu.cn/CN/10.61558/2993-074X.3608

[1]	Sumbal Farid, 王军虎. 原位/工况穆斯堡尔谱视角下的铁基氧还原反应电催化剂[J]. 电化学（中英文）, 2026, 32(1): 2506261-.
[2]	张伶, 吴汪洋, 胡秋月, 杨世丹, 李莉, 廖瑞金, 魏子栋. 系列综述（2/4）：重庆大学魏子栋教授课题组在电化学能源转换方面的研究进展：高性能碱性电解水催化剂[J]. 电化学（中英文）, 2025, 31(9): 2515007-.
[3]	陈明星, 刘念, 杜子翯, 齐静, 曹睿. 离子液体增强质子转移并促进中性析氧反应[J]. 电化学（中英文）, 2025, 31(7): 2515001-.
[4]	王亦清, 林治, 李明涛, 沈少华. 聚苝酰亚胺原子和电子结构的理论见解：光催化析氧活性的起源[J]. 电化学（中英文）, 2025, 31(5): 2418002-.
[5]	Muhammad Abdul Qadeer, Iqra Fareed, Asif Hussain, Muhammad Asim Farid, Sadia Nazir, Faheem K. Butt, 邹吉军, Muhammad Tahir, 杜尚丰. 用于光催化和电化学应用的纳米结构石墨氮化碳[J]. 电化学（中英文）, 2025, 31(1): 2416001-.
[6]	何佩佩, 师锦华, 李笑语, 刘明杰, 方舟, 和晶, 李中坚, 彭新生, 和庆钢. 碳纳米管穿插钴基卟啉金属有机框架催化ORR[J]. 电化学（中英文）, 2025, 31(1): 2405241-.
[7]	高梦婷, 卫莹, 霍雪萌, 朱文洁, 刘箐箐, 强晋源, 刘婉婉, 王颖, 李旭, 黄剑锋, 冯永强. 氮掺杂碳纳米管上钴和钌位点之间的电子通信促进碱性析氢反应[J]. 电化学（中英文）, 2024, 30(9): 2403081-.
[8]	王昱喆, 蒋卓良, 温波, 黄耀辉, 李福军. 锂氧电池中钌基电催化剂的研究进展[J]. 电化学（中英文）, 2024, 30(8): 2314004-.
[9]	李家俊, 张伟彬, 刘鑫宇, 杨静蕾, 尹易, 杨泽钦, 马雪婧. 二硫化钼和碳纳米管复合物电极用于盐差能转换[J]. 电化学（中英文）, 2024, 30(6): 2307121-.
[10]	万紫轩, Aidar Kuchkaev, Dmitry Yakhvarov, 康雄武. 单分散Cu-TCPP/Cu₂O杂化微球:一种具有优异电还原CO₂产C₂性能的级联电催化剂[J]. 电化学（中英文）, 2024, 30(1): 2303271-.
[11]	郑天龙, 欧明玉, 徐松, 毛信表, 王释一, 和庆钢. 一体式可再生燃料电池双功能氧催化剂的研究进展[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(7): 2205301-.
[12]	丁明宇, 蒋文杰, 余天琦, 卓小燕, 覃晓静, 尹诗斌. CeO₂电子调控FeNi纳米片大电流密度电解水催化剂[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(5): 2208121-.
[13]	杨云锐, 董欢欢, 郝志强, 何祥喜, 杨卓, 李林, 侴术雷. 高性能锂硫电池用钴/碳复合材料硫宿主[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(4): 2217003-.
[14]	孟庆成, 金林薄, 马梦泽, 高学庆, 陈爱兵, 周道金, 孙晓明. 层状金属氢氧化物中铁位点辅助分散铂纳米颗粒用于高效甲醇氧化[J]. 电化学（中英文）, 2023, 29(2): 2215007-.
[15]	李家欣, 冯立纲. 析氧反应铁镍基预催化剂的表界面调控与进展[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(9): 2214001-.

高效(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O高熵氧化物纳米管双功能电催化剂用于氧析出及肼氧化反应

(Co,Ni,Mn,Cu,Zn)O High-Entropy Oxide Nanotubes as Efficient Bifunctional Electrocatalyst for Oxygen Evolution and Hydrazine Oxidation Reactions

PDF (PC)

评审附件

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics