钟文武教授团队在析氧催化剂研究中取得重要成果

近日，环境与能源研究所钟文武教授团队在电催化析氧反应催化剂的研究中取得重要进展。在电催化水分解过程中，析氧反应由于涉及四电子的转移过程，成为限制水分解效率和产能的瓶颈。实验和理论计算表明，析氧反应中，大多数催化剂由于对*O的吸附太强而对*OOH 的吸附太弱，活性*O到*OOH的吸附能垒成为限速步骤。如何平衡催化剂对*O和*OOH的吸附仍然充满挑战。

在众多析氧催化剂中，Ni₃S₂是一种重要的材料。钟文武教授团队创新性地提出一种同时调控Ni₃S₂中Ni原子局域能带结构及电子自旋状态的方案。W原子和S空位的共同掺杂提升了d带中心的同时，通过元素之间的电荷转移优化了eg电子数，从而良好地平衡了对*O和*OOH的吸附，使Ni₃S₂的析氧活性有了巨大提高。在100 mA cm^-2的电流密度下，优化后的Ni₃S₂的过电位仅为246 mV，Tafel斜率为66 mV dec^-1。

该工作发表于材料类期刊《Advanced Functional Materials》上，最新的影响因子为18.808。王宗鹏博士为论文的第一作者，申士杰副教授、钟文武教授为论文的通讯作者，16877太阳集团为第一通讯单位。