JACS:掺杂影响催化剂-载体相互作用实现高活性和持久OER催化剂

OER电催化剂的设计需要在活性和稳定性之间进行平衡。
有鉴于此,韩国科学技术院(KAIST)Dong Young Chung、美国阿贡国家实验室Nenad M. Markovic、Pietro Papa Lopes、伊利诺伊大学Robert Klie等报道提出了一种设计方法,利用催化剂-载体之间的相互作用,提高Ir催化剂的内在活性和耐久性。
本文要点:
(1)
这项研究的结果表明,Mo掺杂能够促进形成高价态Ir,并且增强内在催化活性,使得电导率降低。
这些发现强调了掺杂可以引入有益和限制性的影响,强调需要一个平衡的设计策略,优化整体OER性能。并且,原位分析技术和对比测试的结果表明,氧化物载体对于稳定催化剂的关键作用。
(2)
这些发现强调了界面工程对于催化剂完整的关键作用,并且表明了需要载体材料进行平衡掺杂驱动电子促进与结构和电化学活性的稳健。这些相互联系的途径表明需要跨越催化剂为中心(catalyst-centric view)的观点,并且采用系统的角度(system-level understanding)理解稳定性。
这项研究为合理设计和评估用于电化学能源应用的高性能OER电催化剂提供了坚实的基础。
参考文献
Jinyeop Kim, Jinglong Guo, Nannan Shan, Jimun Yoo, Pedro Farinazzo Bergamo Dias Martins, Jongsu Noh, Moonjung Jung, Peter Zapol, Bongjin Simon Mun, Robert Klie*, Pietro Papa Lopes*, Nenad M. Markovic*, and Dong Young Chung*, Deciphering Catalyst–Support Interaction via Doping for Highly Active and Durable Oxygen Evolution Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c02001
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02001
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