OER是可持续能量转化和环境工程的重要反应，LDH是性能最好的碱性电催化OER催化剂，但是目前人们认为的LDH的OER机理存在争议。

目前研究人员提出了多种切断O-O化学键的机理，但是通常随着过电势变化有关的一系列反应构成的反应网络，并且表现竞争性的反应动力学。

有鉴于此，清华大学肖海等通过巨正则与微观动力学结合进行建模，揭示了LDH随着过电势变化如何在不同的机理之间改变，以及这些反应机理在耦合反应网络中的动力学竞争。

主要内容

（1）

通过本文的理论研究给出的过电势、Tafel斜率等参数与包括同位素标记等实验结果很好相符。这项工作对包括掺杂原子的Ni(M)OOH建立了普适的LOM机理，能够非常准确的预测随过电势的改变的OER反应机理。

（2）

本文工作建立的理论计算方法学能够鉴定并且揭示电化学反应的与电势有关的机理。研究发现Fe掺杂能够非常好的稳定*O·中间体，从而促进AEM机理、抑制LOM机理，并且能够改善催化剂的稳定性，此外金属位点和表面O物种的自旋密度能够用于描述Ni(M)OOH的OER性能的描述符。

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Zeyu Wang, William A. Goddard III & Hai Xiao, Potential-dependent transition of reaction mechanisms for oxygen evolution on layered double hydroxides. Nat Commun 14, 4228 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-40011-8

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40011-8