质子接受体修饰羟基氧化物

打破吸附能标度关系

草酸根作为可调质子接受体，加速去质子化并突破OER固有标度限制。

张蓉蓉 · Beibei, Guo · 潘伦 · 黄振峰 · 史成香 · 张香文 · 邹吉军

Journal of Energy Chemistry 2023

具体参数

过电位

{'zh': '270', 'en': '270'} mV

技术优势

打破标度关系

通过质子接受体C₂O₄²⁻与*OOH形成的共轭氢键链，实现非协频质子-电子转移，从而绕过吸附能标度限制。

加速去质子化

C₂O₄²⁻作为质子接受体容易抽取*OH中的H形成*HC₂O₄中间体，并通过共轭链传递质子，显著提升去质子化速率。

低过电位

在10 mA cm⁻²电流密度下过电位仅为270 mV，优于普通NiOOH。

普适性策略

通过选择不同pKₐ的含氧酸根，该质子接受体策略可推广至Co、Fe、Ni基羟基氧化物体系。

应用场景

• 电解水制氢：降低析氧过电位，提升电解水制氢的整体能效。
• 电催化析氧：通过加速去质子化动力学，从本征上优化电催化析氧性能。
• 燃料电池：可作为燃料电池阳极析氧催化剂，减少能量损耗。
• 催化材料：提供一种通过质子接受体修饰活性相的新材料设计思路。