Nature Commun：双金属硫化物在OER电催化过程前的结构演变

纳米技术

2023-04-07

金属硫化物电催化OER过程的动态结构重构现象严重的影响人们对产生电催化活性的来源和相变机理作用的影响。

有鉴于此，兰州大学席聘贤（Pinxian Xi）、彭勇（Yong Peng）等报道在一系列Co-Ni双金属硫化物模型催化剂，首次对前催化剂在OER电催化反应之前的动态相变过程进行详细描述。

本文要点

（1）

通过原位电化学TEM光谱和EELS，发现(NiCo)S_1.33纳米粒子的晶格硫原子的一部分被电解液的氧原子取代，因此形成含有O和S的壳，随后再通过结构重构方式形成催化活性物种。

（2）

通过Ni和Co能够形成特定结构从而显著调节M-S的配位结构，从而产生独特的O-S交换反应，并且形成独特的(NiCo)O_xS_1.33-x表面，这种方式能够降低硫化物转变为具有催化活性的氧/氢氧化物衍生物的能垒，显著提高晶格氧参与的OER反应机理在OER反应中的占比。这些研究结果有助于理解催化剂在电催化反应过程中的结构和组成变化情况。

参考文献

Yang Hu, Yao Zheng, Jing Jin, Yantao Wang, Yong Peng, Jie Yin, Wei Shen, Yichao Hou, Liu Zhu, Li An, Min Lu, Pinxian Xi & Chun-Hua Yan,  Understanding the sulphur-oxygen exchange process of metal sulphides prior to oxygen evolution reaction. Nat Commun 14, 1949 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-37751-y

https://www.nature.com/articles/s41467-023-37751-y