Nature: 可逆NiO6几何转化在析氧反应中的关键作用
NavyLIu
2022-10-27
通过改变费米能级周围的电子状态，在析氧反应中实现有效的电子转移过程，对于开发高性能和鲁棒性的电催化剂至关重要。通常，电子转移仅通过金属氧化还原化学过程（费米能级周围有金属带的吸附释放机制（AEM）））或氧氧化还原化学（费米能级附近有氧带的晶格氧氧化机制（LOM）），而在相同的电子转移路径中不会同时出现金属和氧的氧化还原化学。鉴于此，新加坡国立大学Xue Junmin、Lee Vincent研究了可逆NiO6几何转化在析氧反应中的关键作用。
本文要点：
1) 作者报道了一种涉及以光为触发物的氢氧化镍基材料中可切换的金属和氧氧化还原化学的电子转移机制。与传统的AEM和LOM不同，所提出的光触发耦合析氧机制要求电池在八面体（NiO6）和正方形平面（NiO4）之间进行可逆的几何转换，以在整个析氧过程中实现具有交替金属和氧特征的电子态。
2) 利用这一电子转移途径可以绕过潜在的限制步骤，即AEM中的氧-氧键合和LOM中的脱质子化。因此，通过这一途径运行的电催化剂与之前报道的电催化剂相比显示出优异的活性。因此，该光触发耦合氧释放机制将为析氧反应研究领域增加新的理解。
Wang, X., Xi, S., Huang, P. et al. Pivotal role of reversible NiO6 geometric conversion in oxygen evolution. Nature (2022).
DOI: 10.1038/s41586-022-05296-7
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05296-7
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