碱性OER途径主要涉及吸附演化机制(AEM)和晶格氧机制(LOM)。由于热力学约束，AEM的理论过电势被限制在0.37 V，而LOM可以实现较低的过电位。然而，在LOM过程中，晶格氧的调节性再生往往会导致催化剂的结构崩溃，进一步加速了活性物质的溶解。为此，工程化晶格氧的再生来削弱活性物质的溶解对提高催化剂的OER耐久性具有重要意义。加强M−O键是抑制催化剂溶解的一种明显策略，但这阻碍了晶格氧的演化。因此，平衡金属的溶解和晶格氧的再生具有重要意义。提供额外的含氧物质来抵消晶格氧是一种克服晶格氧演化和再生之间不平衡的可行策略，单这是一个巨大的挑战。近日，北京大学侯仰龙、哈尔滨工业大学杨微微和于永生等通过两步电沉积法将大量的Ni4Mo纳米颗粒分别加载到NiFeLDH纳米片表面，成功制备了NiFe LDH和Ni4Mo合金的异质结电催化剂(NiFe LDH/Ni4Mo)。实验结果和理论计算表明，在LOM过程中，Ni4Mo合金作为氧泵，不断为NiFe层状双氢氧化物(NiFe LDH)提供含氧中间体，释放的晶格氧可以被含氧物质及时抵消。具体而言，亲氧的Ni4Mo纳米颗粒从碱性电解质中捕获OH−，并为NiFe LDH及时补充OH−，保证了晶格氧的再生，防止了结构的坍塌。此外，电子从Ni4Mo转移到NiFe LDH，它可以抑制Fe物种的过度氧化，激活晶格氧，减缓Fe元素的溶解，促进O2的产生，从而提高NiFe LDH的耐久性和活性。性能测试结果显示，随着Ni4Mo的引入，NiFe LDH在碱性和10 mA cm−2电流密度条件下的过电位降低到192.5 mV，并且能够在10 mA cm−2下连续稳定电解60小时以上。此外，利用NiFe LDH/Ni4Mo催化剂组装的阴离子交换膜水电解槽仅需1.68 V的电池电压就能达到100 mA cm−2的电流密度，在该电流密度下连续电解150小时而没有发生明显的活性下降，显示出巨大的实际应用潜力。总的来说，该项工作所提出的氧泵策略为设计和开发具有高活性和稳定性的OER催化剂提供了思路。Engineering lattice oxygen regeneration of NiFe layered double hydroxide enhances oxygen evolution catalysis durability. Angewandte Chemie International Edition, 2024. DOI: 10.1002/anie.202413250高端测试，找华算 ！同步辐射全球机时三代光源，机时充裕，保质保量，最快一周出结果！
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