在电催化氧还原反应（ORR）中，稀土（RE）基材料在能源转换技术中极具应用前景。然而，对RE在增强ORR中的催化作用的系统理解仍然有限。在此，南京师范大学Fu Gengtao、Wang Yu、福州大学Lu Xuefeng开发了一种新型的RE基催化剂，该催化剂由原子Co与Tb₂O₃偶联组成(Co@Tb₂O₃)。

本文要点：

1) Co@Tb₂O₃具有优异的ORR活性，起始电位和半波电位分别为1.02 V和0.85 V，这优于Pt/C催化剂。X射线光电发射光谱显示了Co 2p和Tb 3d/4d的结合能和半峰宽的电位依赖性位移，证明了ORR过程中氧中间体的成功覆盖和转化。

2) 理论计算表明，Co@Tb₂O₃通过Co3d-O2p-Tb4f的梯度轨道耦合赋予Co3d一个合适的能带结构，从而使Co位点与氧中间体之间的相互作用呈现σ/π键混合型，进而打破了*OOH和*OH的比例关系，使其更接近最佳条件。

参考文献：

Xuan Wang et.al Terbium-induced cobalt valence-band narrowing boosts electrocatalytic oxygen reduction EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE02503A

https://doi.org/10.1039/D3EE02503A