由于化石燃料的可用性有限，而氫能作為一種新能源，在已知燃料中比能密度最高。水分解作為一種先進的產氫技術，將有助于實現氫經濟。具體地說，利用可再生電力，用電化學方法將水分解為H2和O2是最有前途的能源轉換途徑[52-56]。但是，由于水分解過程中OER過程反應動力學緩慢，消耗過多的能量，必須開發出更加有效的催化劑降低電解水過程中的能量消耗。Ir和Ru等貴金屬的氧化物作為高效的水氧化催化劑被廣泛應用，然而地殼中有限的儲量，導致貴金屬較高的成本，使它們難以達到人類對廣泛應用的需求。因此，高效豐富且價格低廉的催化劑的開發是研究者共同面臨的迫切任務。
不銹鋼材料由于其低廉的價格，成熟的工藝，以及組分形狀可調等特征，在生產生活中廣泛應用。不銹鋼由主要組分包括鐵（Fe），鉻（Cr）和鎳（Ni），以及其它的摻雜元素Mn、Mo、Si、C和P等組成，其中鎳，鐵元素作為主要的OER反應活性物質這一結論被研究者廣泛認可。近年來，開發不銹鋼作為堿性電解水OER催化電極的研究工作引起眾多研究者的興趣，已取得較大進展。然而如何實現Ni，Fe在不銹鋼表面最優化分布，以及如何進一步通過摻雜原子影響表面電子結構，進而實現對OER催化性能進行調控，仍有大量工作需要進行。本章節主要對兩種不同型號奧氏體鋼的OER性能進行評估，目的是探究不銹鋼中所含元素對OER性能影響，從中擇取OER性能較好的不銹鋼，作為我們進行后續實驗獲得高性能不銹鋼OER催化電極的原材料。同時用刻蝕不銹鋼的方法，探究化學刻蝕對催化電極電化學活性面積的變化，以及對OER的影響。
探索不銹鋼表面積對催化性能的影響
在上一節中我們簡單討論了兩種型號的不銹鋼，由于元素不同，產生了不同的OER催化性能，不含Mo元素的304不銹鋼具有比316L不銹鋼更為優異的OER催化性能。因此，為了最終得到更好的不銹鋼基的OER催化電極，我們將在接下來的所有實驗中，采用304不銹鋼作為我們改性的材料，記作SS。
對不銹鋼材料進行表面改性，會帶來不銹鋼材料表面物理結構，如形貌，粗糙度，以及表面化學元素組成的改變，進而影響其電化學催化性能。例如通過酸刻蝕增加表面積，調節元素（如Fe，Ni和Cr）的含量和摻入雜原子（P，N，S）形成過渡金屬化合物。本小結我們將首先研究不銹鋼表面物理結構，如形貌，粗糙狀況對催化性能的影響，為實現表面形貌的改變，我們采用酸溶液（磷酸與氯化鋰）對不銹鋼進行刻蝕。
本章節簡單的研究了兩種不同型號的奧氏體不銹鋼所含元素對不銹鋼OER性能的影響，主要選擇出具有較好電催化性能的不銹鋼催化電極型號，以便于在后續實驗中的使用。同時經過對較好的304型號不銹鋼進行改性，通過對表面的刻蝕，調節了不銹鋼表面的元素分布，更多的Ni和Fe元素暴露在表面，而去除了大部分鉻元素；同時其形貌變得粗糙多孔，在研究中發現電化學活性面積增加較少。研究結果表明酸刻蝕對不銹鋼表面的表面積增加較少，主要在于調節了表面的元素分布，去除了表面的大部分鉻元素，而鉻元素的去除有利于OER反應的進行；同時ESS經過OER反應，更多的鎳的氧化物和氫氧化物生成，從而提升了不銹鋼的OER催化性能。但ESS相比于文獻報道的優異OER催化電極還有一定的差距，后續將進一步通過本章節所獲得的催化電極進行改性以及對比，從而得到更優異的OER催化電極。
