非金属掺杂的FeCoNiCrAl高熵合金粉作为OER电催化剂的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

电解水制氢被认为是未来最清洁、最有前景的能源解决方案之一。

而阳极析氧反应（oer）是电解水过程中的关键步骤，其动力学缓慢，需要高效的电催化剂来降低反应的过电位，提高能量转换效率。

因此，开发高性能、低成本的oer电催化剂具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

高熵合金作为一种新型的多主元合金材料，近年来在催化领域受到了广泛关注。

高熵合金由于其独特的“鸡尾酒效应”，具有优异的结构稳定性、抗腐蚀性能以及可调节的电子结构，在电催化方面展现出巨大的潜力。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用机械合金化法制备feconicral高熵合金粉末，并通过后续的热处理工艺调控其相结构和微观形貌。

然后，采用非金属元素（例如n、p、s等）对合金进行掺杂，并研究不同掺杂元素和掺杂浓度对合金结构和oer催化性能的影响。

1. 主要内容

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤进行：1.材料制备：采用机械合金化法制备feconicral高熵合金粉末，并通过后续的热处理工艺调控其相结构和微观形貌。

然后，采用非金属元素（例如n、p、s等）对合金进行掺杂，控制不同的掺杂元素和掺杂浓度。

2.材料表征：利用x射线衍射仪（xrd）、扫描电子显微镜（sem）、透射电子显微镜（tem）等技术对材料的相结构、微观形貌、元素组成和价态进行表征。

5. 研究的创新点

1.本研究将非金属元素掺杂到FeCoNiCrAl高熵合金中，探索了非金属掺杂对高熵合金OER催化性能的影响，为开发新型高效OER电催化剂提供了新的思路。

2.通过结合实验研究和理论计算，深入揭示了非金属掺杂对FeCoNiCrAl高熵合金电子结构、OER反应路径和中间体吸附能的影响机制，为高性能OER电催化剂的设计提供了理论指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张涛, 王亮, 王新东, 等. 电催化析氧反应催化剂的研究进展[j]. 无机材料学报, 2019, 34(9): 897-908.

[2] 王欢, 邓俊, 李莉, 等. 高熵合金电催化剂的研究进展[j]. 功能材料, 2020, 51(5): 5014-5022.

[3] 孙晓峰, 张德志, 张伟刚, 等. 高熵合金在电化学能源领域的应用[j]. 材料导报, 2019, 33(1): 137-144.