高活性析氧反应(OER)电催化剂,例如那些含有Fe的电催化剂,经常面临活性元素严重溶解的挑战。通过在OER期间建立动态稳定的界面来解决这一问题是一种有效策略,可以通过操纵催化剂组分来实现。在此,中国石油大学(华东)Li Zhongtao、北京化工大学Zhou Weidong、墨尔本大学Jiang Wenjie通过加速重建提高界面动力学稳定性以抑制初始电化学活化过程中的铁损失。
本文要点:
1) 研究结果表明,OER过程中的Fe损失主要发生在初始活化阶段,其特征是破坏界面动力学稳定性的不可逆结构畸变。通过研究作为OER催化剂模型的含铁普鲁士蓝类似物的结构演变,作者阐明了催化剂结构变化与界面动力学稳定性之间的相关性。
2) 作者利用CoFe双金属普鲁士蓝的热退火,诱导了在基体内产生氰基空位的有利热力学条件,从而促进了OER过程中增强的初始活化。因此,催化活性和稳定的氢氧根物质在界面上迅速形成,表现出与界面Fe元素的强大相互作用,以稳定界面动力学。在初始活化过程中,对导致活性元素损失的不可逆结构畸变的抑制最终导致OER活性和稳定性的增强。
Yan Lin et.al Enhancing Interfacial Dynamic Stability Through Accelerated Reconstruction to Inhibit Iron-Loss During Initial Electrochemical Activation Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202302403