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研究前沿:Chem Rev综述-OER电催化剂的结构转变!

今日新材料 今日新材料 2023-01-06
电解水制氢,是一种很有前途的可再生能源转化和储存途径。经济高效的电催化剂,驱动阳极一侧所发生的析氧反应(OER)。近日,中国科学技术大学的吴长征、谢毅院士团队,在Chemical Reviews上发表综述,系统论述了电催化OER过程中,具有明显结构转变的多相材料。为了深入了解结构转型的本质,总结了影响结构转型过程的驱动力和关键因素。此外,还介绍了用于探测转化表面的化学状态和原子结构的先进表征技术。然后,讨论了活性物质的结构以及转化材料的催化性能与结构之间的关系。
(1) 金属预催化剂在OER中发生结构转变:
(2) 钙钛矿氧化物预催化剂在OER中发生结构转变:
(3) 尖晶石氧化物在OER中发生结构转变:
(4) 层状氧化物在OER后发生结构转变:
(5) 岩盐型氧化物在OER发生结构转变:
过渡金属非氧化物在OER中的结构转变
(1) 过渡金属磷化物、氮化物在OER中发生结构转变:
(2) Ni3Se2在CV循环后,表面形成非晶物种:
(3) 过渡金属碳化物在OER中发生表面氧化:
结构转变过程的关键因素
(1) OER条件下材料的热力学稳定性评价:
(2) pH值和循环伏安法对结构转变的影响:
(3) 预催化剂结构与表面转变的联系,以钙钛矿氧化物为例,阐述O 2p能带与钙钛矿氧化物结构稳定性的关系:
研究结构变换的表征技术
(1) 常压XPS:
(2) 原位拉曼光谱:
(3) 现场XAS表征:
(4)电化学原子力显微镜:
基础电催化材料结构与性能的关系及实用装置
(1) OER条件下活性物种的可能结构:
(2) OER中新形成的物种的活化能垒的理论分析:
(3) 材料电导率对OER的影响:
文献链接:https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00234
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/qGDtbSQGO2VykK4GiY4faw
更多信息,参见阅读原文。

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