PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of the American Chemical Society· 2025Q1

Oksifilik Bölgeler Aracılığıyla Dinamik Oksijen Yenilenmesi, Asidik Su Oksidasyonunda Örgü Oksijen Katalizini Stabilize Eder

Oxophilic Sites Mediated Dynamic Oxygen Replenishment to Stabilize Lattice Oxygen Catalysis in Acidic Water Oxidation

Shaoxiong Li, Sheng Zhao, Sung‐Fu Hung, Liming Deng ve diğerleri

Kısa özet

Asidik su oksidasyonunda örgülü oksijen (O L ) katalizini stabilize etmek için yeni bir dinamik oksijen yenilenmesi mekanizması (DORM) tanıtıldı; bu mekanizma, O L boşluklarını su kaynaklı türlerle doldurarak 289 mV aşırı potansiyel ve 650 saat dayanıklılık (10 mA cm –2'de) elde etti.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Asidik su oksidasyonunda örgülü oksijen (O L ) katalizini stabilize etmek için dinamik oksijen yenilenmesi mekanizması (DORM) tanıtıldı.
  • Oksifilik katkı maddeleri, O L 'nin O–O bağı oluşumuna katılımını kolaylaştırır ve oksijen boşluklarını su kaynaklı türlerle doldurur.
  • Optimize edilmiş katalizör, 289 mV'luk düşük bir aşırı potansiyel elde etti.
  • Olağanüstü dayanıklılık gösterildi: PEMWE'de 10 mA cm –2'de 650 saat ve 1 A cm –2'de 280 saat.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Developing efficient and durable catalysts for the oxygen evolution reaction (OER) in acidic media is essential for advancing proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE). However, catalyst instability caused by lattice oxygen (O L ) depletion and metal dissolution remains a critical barrier. Here, we propose an oxophilic-site-mediated dynamic oxygen replenishment mechanism (DORM), in which O L actively participates in O–O bond formation and is continuously refilled by water-derived species. Oxophilic dopants modulate the local electronic structure, lower the energy barrier for oxygen vacancy healing, and reorganize the interfacial hydrogen-bond network to enhance water mobility, orientation, and proton accessibility, collectively promoting water dissociation and stabilizing O L catalysis. The optimized catalyst achieves a low overpotential of 289 mV and exceptional durability, operating continuously for 650 h at 10 mA cm –2 in acidic electrolyte and maintaining stable performance for 280 h at 1 A cm –2 in a PEMWE. This work establishes a mechanistic framework for dynamic O L redox and provides a rational strategy for designing robust, noble-metal-free acidic OER electrocatalysts.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of the American Chemical Society, 2025 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre

Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy