由于发现的光合成系统II的Mn-Ca复合物促进人们发展Mn基OER催化剂，但是传统的体系面临着难以实现OER过程所需4电子转移过程。

有鉴于此，武汉理工大学麦立强教授、晏梦雨研究员、帝国理工学院赵云龙教授、牛津大学Shik Chi Edman Tsang等通过研究具有Mn^IV-O-Mn^III-H_xO结构的α-MnO₂模型催化剂研究外电场增强OER电催化反应的质子耦合。

本文要点

（1）

研究发现质子耦合的氧化还原预平衡能够调节OER过程的能量，因此通过外电场效应原位增强质子的耦合。

（2）

α-MnO₂单个纳米线构筑的器件在1.7 V的OER电流密度提高4倍。这种外电场协助的流动式电解水器件电流密度提高34 %，输出功率提高44.7 mW/cm²。这些研究结果有助于深入理解质子参与在氧化还原中起到的作用，有助于发展高性能的电解水器件。

参考文献

Pan, X., Yan, M., Liu, Q. et al. Electric-field-assisted proton coupling enhanced oxygen evolution reaction. Nat Commun 15, 3354 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-47568-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-47568-y