用于析氧反应的层状双氢氧化物

为了指导高效析氧反应(OER)电催化剂的设计和合成，北京化工大学的研究人员总结了提高层状双氢氧化物(LDH)的OER性能以及确定其活性位点的四种常见策略。乳酸脱氢酶。

他们于9月7日在EnergyMaterialAdvances上发表了他们的工作。

“随着化石燃料需求和消费的增加，能源短缺和环境污染正变得严重和不可忽视，”通讯作者、北京化工大学化学资源工程国家重点实验室教授邵明飞说。“有必要探索可持续和可再生能源。尤其是氢，是一种具有广阔应用前景的新能源。”

使用风能和太阳能等可再生能源转化的电能，可以通过电化学水分解来生产高纯度氢气。但作为半反应之一，OER是一个四电子过程，能量利用效率低，Shao表示。

Shao和他的团队专注于LDH，一种大型二维材料。广泛的可调性、摩尔比和层间阴离子使其成为碱性介质中OER的出色催化剂。

“我们总结了四种用于提高LDH的OER性能的常用策略。通过这些策略，可以降低OER的过电位，从而提高能源利用效率，”Shao说。“介绍了一些关于LDHs活性位点识别的工作。反应机理和活性位点的揭示为设计高效电催化剂提供了理论指导。”

目前OER催化剂的开发和探索大多处于实验阶段，不能满足大规模实际应用的标准。例如，与扩大催化剂尺寸和在OER期间保持稳定性有关的问题仍然存在。此外，据报道，大多数基于LDH的催化剂的制备方法复杂且耗时，导致成本高，限制了它们的应用，Shao说。

“由于活性氧的不稳定和不明显的存在，活性氧的识别仍然不明确，例如电催化剂表面活性位点吸附的氧和OER期间分散在溶液中的氧自由基，”邵说。“在认识到这些活性氧物质之后，如何利用它们来提高OER的效率仍然至关重要。”

“我们希望这篇综述可以提供进一步确定LDHs活性位点的想法，旨在为设计更先进的电化学水分解电催化剂提供指导，”Shao说。