Nature Commun：Ir-O键活化的氧化铱、无定形氧化铱的增强OER性能

纳米技术

2022-06-08

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））IrO₂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IrO₂更好的OER催化活性。

有鉴于此，延世大学Aloysius Soon等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：

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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。在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。

参考文献

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