全球变暖和化石燃料供应的减少使得当今社会需要更加可持续的能源。虽然有太阳能和风能满足我们在总能量方面的需求，但可用功率波动很大，需要中长期存储。一种可行的选择是以化学燃料的形式存储间歇性电能，例如氢气。可以与Pt基催化剂性能竞争的析氢反应（HER）电催化剂的合理设计是设计可行的动力天然气技术的一项严峻挑战。近日，马克斯·普朗克固体研究所Bettina V. Lotsch等基于固有应变的金属亚晶格研究了铜铁矿氧化物PdMO2（M = Cr，Co）和PtCoO2的析氢活性，并研究了应变对催化活性的影响。作者将PdCoO2中具有固有应变的Pd金属亚晶格充当还原条件下拉伸应变富Pd覆盖层生长的拟晶模板。表面改性范围高达400 nm，并且通过同时增加交换电流密度和将Tafel斜率降低至38 mV dec-1来不断提高电催化活性，从而可使过电势达η10<15 mV。进一步研究表明，相对于纯的或纳米结构的钯，活性的提高归因于β-PdHx相的operando稳定性，并且具有增强的表面催化性能。该工作报道了如何将operando诱导的电溶解法用作自上而下的设计概念通过应变稳定形成催化活性相。
Filip Podjaski, Bettina V. Lotsch*, et al. Rational strain engineering in delafossite oxides for highly efficient hydrogen evolution catalysis in acidic media Nat. Catal., 2019
DOI: 10.1038/s41929-019-0400-x
