析氧反應（OER）是水分解和可充電金屬-空氣電池的重要半反應，但是其複雜的四電子過程導致的緩慢的動力學特性阻礙了它的發展。當前，最先進的OER電催化劑是基於貴金屬的催化劑，例如IrO2或RuO2，但是其昂貴和稀缺性限制了其廣泛應用。因此，設計具有成本效益和高效的OER電催化劑至關重要。3d過渡金屬基氧化物和（羥基）氫氧化物因其獨特的電子結構和結構的靈活性而被認為是有前途的無貴金屬電催化劑。鐵氧化化物和（羥基）氫氧化物雖然儲量豐富且成本低，但由於過高的自旋態（例如填充量約2.0）抑制了與反應中間體的結合，因此很少考慮用做析氧反應（OER）催化劑。
近日，天津大學鄒吉軍等報告了一種簡便的吸附-氧化策略，將Fe（III）原子錨定在超薄TiO2納米帶上，以降低自旋態（例如，填充量〜1.08），從而增強含氧中間體的吸附並提高電導率降低歐姆損耗。
本文要點
要點1. 作者通過DFT計算預測了該催化劑的電子結構，並通過實驗結果得到了完美的證實。
要點2. 該催化劑在鹼性條件下OER，達到10 mA/cm2和100 mA/cm2的電流密度，過電勢分別為270 mV和376 mV，遠優於 IrO2/C和RuO2/C催化劑，並且是最好的不含鎳，鈷或貴金屬等活性金屬的鐵基OER催化劑。
來源 天津大學
原文鏈接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913080
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