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Nature Commun.:活化Ir-O键,增强多孔无定形氧化铱低过电势OER

时间:2022-06-10 来源: 浏览:

Nature Commun.:活化Ir-O键,增强多孔无定形氧化铱低过电势OER

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目前 OER 电催化剂的选择性、催化活性、稳定性仍无法令人满意,而且 OER 电催化反应的原子尺度机理并没有得到理解。近些年间,大量的不同晶面和晶型结构(比如 K 插层形成的纳米多孔锰钡矿( hollandite )、钡硬锰矿( romanechite )、钙锰矿( todorokite )) IrO 2 催化剂、无定形非化学计量比 IrO x 得到广泛研究,展示比传统金红石 IrO 2 更好的 OER 催化活性。
有鉴于此, 延世大学 Aloysius Soon 报道对不同化学计量比的呈现多孔亚稳定性或无定形结构的铱氧化物具有更高 OER 催化活性的机理进行研究。

本文要点

要点 1.  通过第一性原理进行电子结构计算,对各种铱氧化物的电子结构、插层性质、电化学稳定性进行研究。

要点2 Ir-O 化学键和 OER 过电势之间建立经验回归模型( empirical regression model ),说明活化的 Ir-O 化学键(以及具有更高亲电性的氧)是导致在实验测试中具有优异 OER 电催化活性的原因。

Lee, S., Lee, YJ., Lee, G. et al. Activated chemical bonds in nanoporous and amorphous iridium oxides favor low overpotential for oxygen evolution reaction. Nat Commun 13, 3171 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-30838-y
https://www.nature.com/articles/s41467-022-30838-y
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