高活性析氧反應(yīng)(OER)電催化劑,例如那些含有Fe的電催化劑,經(jīng)常面臨活性元素嚴(yán)重溶解的挑戰(zhàn)。通過在OER期間建立動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的界面來(lái)解決這一問題是一種有效策略,可以通過操縱催化劑組分來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此,中國(guó)石油大學(xué)(華東)Li Zhongtao、北京化工大學(xué)Zhou Weidong、墨爾本大學(xué)Jiang Wenjie通過加速重建提高界面動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性以抑制初始電化學(xué)活化過程中的鐵損失。
本文要點(diǎn):
1) 研究結(jié)果表明,OER過程中的Fe損失主要發(fā)生在初始活化階段,其特征是破壞界面動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的不可逆結(jié)構(gòu)畸變。通過研究作為OER催化劑模型的含鐵普魯士藍(lán)類似物的結(jié)構(gòu)演變,作者闡明了催化劑結(jié)構(gòu)變化與界面動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性之間的相關(guān)性。
2) 作者利用CoFe雙金屬普魯士藍(lán)的熱退火,誘導(dǎo)了在基體內(nèi)產(chǎn)生氰基空位的有利熱力學(xué)條件,從而促進(jìn)了OER過程中增強(qiáng)的初始活化。因此,催化活性和穩(wěn)定的氫氧根物質(zhì)在界面上迅速形成,表現(xiàn)出與界面Fe元素的強(qiáng)大相互作用,以穩(wěn)定界面動(dòng)力學(xué)。在初始活化過程中,對(duì)導(dǎo)致活性元素?fù)p失的不可逆結(jié)構(gòu)畸變的抑制最終導(dǎo)致OER活性和穩(wěn)定性的增強(qiáng)。
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