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過渡金屬氧化物電催化劑（TMOEs）具有價格便宜以及獨特的電化學性質，因此有可能用于電網的全釩氧化還原液流電池（VRFBs）。局部空位產生的物理化學性質對釩的氧化還原電化學性質、動力學、穩定性產生的影響仍然未曾深入研究。

有鑒于此，香港城市大學Walid A. Daoud等報道首次從原子尺度揭示了空位極化對TMOEs的影響，以及空位極化的VRE機理。

本文要點：

（1）

由于局部極化作用，特別是陽離子空位，能夠活化最接近的Mn位點，形成*Mn-O-V橋結構，顯著增強V²⁺/V³⁺的氧化還原對的吸附并且加快V²⁺/V³⁺的相互變化。此外，陰離子與陽離子起到不同作用，作者驗證了陰離子空位容易由于羥基吸附發生微結構的重構，在長時間循環過程中導致性能衰減。

（2）

通過修飾陽離子空位的VRFB電池實現了80.8 %的能量效率和1000圈循環，在300 mA cm-2電流密度循環過程的每圈衰減速率僅為0.57 %，這個性能比其他報道的結果更好。本文研究結果表明了TMOEs的空位的利用和變化的基本規律，朝著TMOEs應用于可持續能源存儲技術邁進一步。

參考文獻

Xiangyang Zhang, Kelong Ao, Jihong Shi, Xian Yue, Agnes Valencia, Xingyi Shi, Weijun Zhou, Fei Liu, Weilu Li, Walid A. Daoud, The Critical Role of Atomic-Scale Polarization in Transition Metal Oxides on Vanadium-Redox Electrochemistry, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202420510

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202420510