高性能析氧反应（OER）电催化剂是提高水电解整体效率的关键。尽管大量工作致力于一些极具活性的电催化剂的阳离子浸出和表面构建，但很少有人基于可控的方式促进表面重构。因此具有可控阳离子浸出和表面重构以获得高活性表面的催化剂的设计仍然有限。

近日，南洋理工大学徐梽川教授，法兰西学院Alexis Grimaud报道了从CoCr₂O₄尖晶石氧化物中可控地浸出Cr以促进表面重构，从而提高其OER活性。

文章要点

1）利用CA研究和表征技术（ICP、TEMEDS、XAS、XPS和GC-MS）对铬浸出的表面重构进行了研究。在高于1.56 V的电位下活化CoCr₂O₄，可使Cr从Cr⁴⁺阳极氧化为Cr⁶⁺，从而引发晶格氧阴离子的浸出。Cr的浸出产生空位和缺陷，使Co物种在表面重建，形成与CoOOH膜不同电子结构的羟基氧化物。较高的阳极电位可促进Cr的浸出和晶格氧的消耗，从而提高催化剂的性能。此外，在高活化电位下新形成的表面显示出更多的Co活性中心，每个中心具有更高的本征活性。

2）实验结果显示，在1.7 V下，经过1.5小时活化的CoCr₂O₄ (Act-CoCr₂O₄)表现出比原始CoCr₂O₄ (Pri-CoCr₂O₄）高一个数量级的性能，其性能优于CoOOH薄膜。

研究工作为实现过渡金属尖晶石氧化物的可控电化学重构提供了一条很有前途的途径。

参考文献

Yan Duan, et al, Anodic Oxidation Enabled Cation Leaching for Promoting Surface Reconstruction in Water Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202015060

https://doi.org/10.1002/anie.202015060