近日，能源材料科學(xué)研究院特聘教授苑丁在《細(xì)胞通訊·物理科學(xué)》（Cell Reports Physical and Science）上發(fā)表了題為“原子級(jí)超薄電催化劑的缺陷活化在析氧反應(yīng)中應(yīng)用”（Defect Activation of Atomically Thin Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction）的文章，苑丁為第一作者，竇玉海教授和中南大學(xué)李維杰教授為通訊作者，劉化鹍院士為指導(dǎo)老師，上海理工大學(xué)為第一通訊單位。
氫能具有綠色、高效、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，能有效促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)手段。氫能分為“制儲(chǔ)輸用”四個(gè)環(huán)節(jié)，其上游制氫采用可再生能源發(fā)電驅(qū)動(dòng)電解水制氫能，實(shí)現(xiàn)真正意義的零碳排放。然而，電解水的陽極析氧反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢，造成制氫效率低、能耗大、成本高，嚴(yán)重制約了該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。因此，研發(fā)出價(jià)格合理且高效的析氧反應(yīng)催化劑是關(guān)鍵，苑丁針對(duì)這一技術(shù)瓶頸開展深入分析研究。
其文章系統(tǒng)總結(jié)了五種常用的原子級(jí)超薄催化劑的缺陷活化策略，分析了對(duì)電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用和電催化性能的影響，并深入闡述了缺陷結(jié)構(gòu)與電催化性能間的構(gòu)效關(guān)系。此外，該工作介紹了能在原子層面上觀察、檢測和分析缺陷的可行技術(shù)，包括球差電鏡、同步輻射以及各種原位表征技術(shù)，為準(zhǔn)確理解催化反應(yīng)機(jī)理提供技術(shù)支撐?！拔覀兊奈恼聦?duì)催化劑缺陷活化策略的挑戰(zhàn)和前景進(jìn)行了展望，對(duì)設(shè)計(jì)廉價(jià)高效析氧反應(yīng)催化劑提供了思路，進(jìn)一步推進(jìn)了原子級(jí)薄電催化劑的商業(yè)化進(jìn)程?！痹范】偨Y(jié)道。
OER催化機(jī)理及不同缺陷活化手段
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(23)00250-3
供稿：能源材料科學(xué)研究院
