铁、钴和镍的羟基氧化物是典型的过渡金属基OER催化剂，一些研究表明，理论上FeOOH的OER活性要优于NiOOH和CoOOH，但在实际测试中FeOOH性能要远远低于NiOOH和CoOOH。造成这一现象的主要原因是 FeOOH 较差的导电性。FeSe2具有金属/半导体的性质，可以有效传递电子，将其与FeOOH组成复合结构有望在一定程度上改善固有缺陷，提高FeOOH的OER活性。另一方面由于独特的d 轨道构型，Cr3+离子可以充当电子接受体，将其掺入主体材料中也可以加强催化剂的导电性。
基于此，本文选取过渡金属羟基氧化物中研究较少、实际活性较差但储量丰富的FeOOH作为研究对象，通过构建复合材料以及阳离子掺杂的方式增强其导电性，从而改善其固有缺陷最终实现高OER活性。具体来说，使用具有金属/半导体性质的FeSe2与导电性差的FeOOH组成复合材料，同时于催化剂中掺杂可以接受电子的Cr3+，最终得到了负载在导电基底泡沫镍上的自支撑电极Cr-FeOOH/FeSe2/NF，该电极在碱性电解液中具有很高的 OER 活性，电流密度为10mA/cm2和100mA/cm2的过电位低至191mV和242mV，更为重要的是它能够以 293 mV 和 336 mV 的过电位实现高达 500 mA/cm2和1000mA/cm2的工业级别的电流密度，显示出工业化应用的巨大潜力。一系列分析证明，复合结构的构建以及阳离子的引入在增强催化剂电子传输能力的同时调控了电子结构，增强了本征活性，结合电极良好的疏气性最终实现了大电流密度下的高活性和高稳定性。
该论文以题为《Integrating Cr doped FeOOH into FeSe2 nanoparticles for efficient water oxidation at large current densities》发表在Fuel期刊，第一作者硕士生王进伟，通讯作者刘光副教授，论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236123014400，该研究工作得到了国家基金面上项目(No. 22075196, 21878204)的支持。
