在电解水过程中,钙钛矿过渡金属氧化物在析氧反应条件下经历的重构行为一直困扰着对于真实反应活性位点的认识。自旋电子学研究所何斌博士和吕伟明教授为共同通讯作者在Advanced science发表题为“Enhanced OER performance and dynamic transition of surface reconstruction in LaNiO3 thin films with nanoparticles decoration” 的论文。该文章利用脉冲激光沉积技术,制备出含有不同纳米颗粒密度的LaNiO3(LNO)薄膜,证明了一旦单晶LNO薄膜被LNO纳米颗粒修饰,LNO中的主要活性相会发生逐步演变。在OER反应过程中,随着单晶薄膜上LNO纳米颗粒密度的增加,活性相会从LNO逐步转变为NiOOH。并且,在1.65 V电位下,经过109 cm-2纳米颗粒修饰的LNO薄膜与未经修饰的单晶薄膜相比催化效率提高了~1000%。该研究清楚地展示了析氧反应中催化剂形貌与表面重构行为之间的联系,这将极大促进对于真实析氧反应过程的基本认识,同时为设计高性能的析氧反应电催化剂提供了一条新的指导思路。
文章链接:https://doi.org/10.1002/advs.202207128