對于析氧反應 (OER)，開發同時具有高活性、長耐用性和低成本的電催化劑仍然是一個巨大的挑戰，因為這源于兩種競爭的反應途徑和經常權衡的性能。吸附析出機制 (AEM) 由于線性縮放關系而動力學緩慢，而晶格氧機制 (LOM) 因晶格氧逃逸而導致結構不穩定。
近日，華中科技大學Yonggang Yao，夏寶玉教授，武漢理工大學Yuhua Wang提出了一種 MoZnFeCoNi 高熵合金 (HEA)，它結合了 AEM 促進劑 Mo 和 LOM 活性 Zn，以實現雙重活化和穩定，從而實現高效耐用的 OER。
文章要點
1）密度泛函理論和化學探針實驗證實了雙機制活化，代表性的 Co-Co?-Mo 位點促進 AEM，而 Zn-O?-Ni 位點增強 LOM，從而產生超低 OER 過電位 (η10 = 221 mV)。
2）多元素相互作用、高熵結構和碳網絡顯著提高了結構穩定性，從而實現了持久催化（100 mA cm?2 下 >1500 小時）。
研究工作提供了一種可行的方法，通過設計 HEA 催化劑來實現雙機制協同作用，同時提高 OER 活性和穩定性。
參考文獻
Yunjie Mei, et al, MoZn-based high entropy alloy catalysts enabled dual activation and stabilization in alkaline oxygen evolution, Sci. Adv. 10, eadq6758 (2024)
DOI：10.1126/sciadv.adq6758
