第一作者：Chengli Rong
通讯作者：赵川 教授
通讯单位：新南威尔士大学
本文要点
氧析出反应（OER）是各种电化学能量转换和储存系统的基石，例如水分解、CO2/N2还原、可逆燃料电池和金属空气电池。然而，在酸性条件下的OER催化反应由于水解离步骤以及多电子转移过程而导致动力学缓慢。此外，OER催化剂在恶劣的酸性电解质中往往稳定性差，容易发生溶解/腐蚀过程。因此，迫切需要开发在酸性条件下活性和稳定的OER催化剂。
1. 在本文中，作者回顾了在酸性条件下的OER电催化的最新进展，并总结了克服贵金属基和无贵金属催化剂的活性和稳定性瓶颈的关键策略，包括i）形貌工程，ii）组分工程，和iii）缺陷工程。
2. 总结了在操作条件下的表征和理论计算的最新成果，这些成果提供了对于OER机理的前所未有的理解，包括活性位点的识别、表面重构以及降解/溶解途径。
3. 最后，对于目前在机理理解、催化剂设计以及标准化稳定性和活性评估等方面打破酸性OER活性-稳定性关系的挑战和机遇提出了自己的观点，这些应用包括质子交换膜水电解器等工业应用以及其他领域。
图文介绍
Oxide Path Mechanism (OPM)
Monometals: Crystalline vs Amorphous Catalysts
3.2.1. Morphology Engineering
3.2.2. Composition Engineering
3.2.3. Defect Engineering
3.3.2. Metal-Oxygen Covalency
3.3.3. Electronic Metal-Support Interaction
3.4. Noble Metal-Based Oxide
3.4.2. Defect Engineering
3.4.3. Structure/Phase Engineering
3.5. Perovskite and Pyrochlore
4.1. Cobalt-based Oxide
4.2. Manganese-based Oxide
5. Structure-Activity-Stability Relationship
5.2. Surface Reconstruction for Activity and Stability
5.3. Catalyst Dissolution/Deactivation
本文信息
Chengli Rong, Kamran Dastafkan, Yuan Wang, Chuan Zhao，Breaking the Activity and Stability Bottlenecks of Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reactions in Acids，Adv. Mater. 2023
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202211884
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