在LOM途径中,晶格氧被电化学激活,作为释放氧气的中间体,可以绕过OOH的产生,从而打破AEM途径中的理论过电势。这为OER反应机制从AEM主导转换为LOM主导提供了一种方式。 而AEM过程中的氧化物种(OH*、OOH*和O*)易与MoS2中的S2-形成强化学键,使O2脱附更困难。此外,MoS2没有晶格氧,不能通过LOM机制设计OER催化剂。
电催化OER反应机理与路径:AEM和LOM解析!, 视频播放量 1332、弹幕量 0、点赞数 35、投硬币枚数 18、收藏人数 73、转发人数 10, 视频作者 电化学与电催化, 作者简介 王老师,中科院博士,华算科技全职电化学专家,本硕博15篇SCI,12年电化学科研经验!QQ群:831572707,相关
AEM(碱性离子交换膜)和LOM(碱性氧化物催化剂)在OER中扮演着重要的角色。 首先,让我们来看AEM的机理。AEM是一种具有碱性功能团的离子交换膜,它能够在电化学反应中传递离子。在OER中,AEM可以提供碱性环境,促进氧化还原反应的进行。AEM通过向电极传递氢氧根离子(OH-)来提供氧化还原反应所需的离子,从而促进OER的进行。
对于LOM,氧位点作为氧化还原中心被激活,这打破了AEM的标度关系极限。 然而,由于晶格氧的参与以及氧空位的形成和重新填充,LOM途径容易导致催化剂的结构崩溃和催化性能下降。通过同时触发金属和晶格氧位点的氧化还原来构建AEM-LOM兼容机制可以结合每个途径的优点并协调OER催化活性和稳定性。 在目前的催化体系中,由于单一组分...
然而,由于晶格氧的参与以及氧空位的形成和重新填充,LOM途径容易导致催化剂的结构崩溃和催化性能下降。通过同时触发金属和晶格氧位点的氧化还原来构建AEM-LOM兼容机制可以结合每个途径的优点并协调OER催化活性和稳定性。 在目前的催化体系中,由于单一组分和配位环境,电子转移过程发生在金属位点或晶格氧位点,这取决于金属和...
近年来的研究表明,通过晶格氧介导机制(LOM)制备的OER催化剂可以克服通过吸附质演化机制(AEM)引起的限制。在各种催化剂中,IrOx是最有前途的OER催化剂,其AEM途径的活性较低。研究表明,在碱性电解液中,对IrOx和Y2O3的杂化体(IrOx/Y2O3)进行预电化学酸性刻蚀处理,将AEM主导的OER途径转变为LOM主导的OER途径,并提供了10...
同时，与晶格氧相关的传统LOM机制不利于保持稳定性。因此，为了定制钌电催化剂的反应机理，必须有效管理AEM和LOM之间的平衡，以获得所需的稳定性和反应性关系。综上所述，虽然钌基电催化剂在酸性水氧化方面取得了显著的进展，但它们还不足以用于工业应用。因此，需要在以下三个方面进一步的研究和推进：(1)平衡或打破...
近年来的研究表明,通过晶格氧介导机制(LOM)制备的OER催化剂可以克服通过吸附质演化机制(AEM)引起的限制。在各种催化剂中,IrOx是最有前途的OER催化剂,其AEM途径的活性较低。研究表明,在碱性电解液中,对IrOx和Y2O3的杂化体(IrOx/Y2O3)进行预电化学酸性刻蚀处理,将AEM主导的OER途径转变为LOM主导的OER途径,并提供了10...
图1:现有的两种OER催化机制。(a)费米能级附近电子态表现金属特性时,金属作为氧化还原中心的吸附机理(Adsorbate evolution mechanism, AEM);(b)费米能级附近电子态表现为氧时,氧作为氧化还原中心的晶格氧机理(Lattice oxygen oxidation mechanism, LOM)。(图源:Nature) ...
图2:AEM和LOM机制及催化剂溶解 图3:Ir/ATO多相结构催化剂 图4:Ir/Nb2O5-x和Ru/MnO2催化剂 图5:RuO2的掺杂策略 总结展望 本文通过深入分析PEMWE中OER催化剂的稳定性问题,揭示了阳离子和阴离子过氧化是导致催化剂结构退化的关键因素。文章提出的四种抗氧化策略为设计高性能的酸性OER催化剂提供了新的思路。