氧化物电极在OER电催化反应中发生结构坍塌的现象是电解水面临的主要挑战，虽然人们知道OER电催化能够改变催化剂的表面层，但是人们对于OER如何影响电催化剂的体相结构并不十分清楚。

有鉴于此，保罗谢勒研究所Andrew R. Akbashev等报道高活性的SrCoO_3-x电催化剂在OER电催化反应过程中能够在晶格中形成O₂二聚体，导致体相晶格氧不稳定。而且由于化学作用-机械力学作用的协同作用导致发生纳米尺度无定形化。

本文要点

（1）

通过高分辨率的弹性X射线散射表征技术和第一性原理计算，发现晶格氧的变化与过电势有关，而且发现体相形成的O₂二聚体能够在密堆积晶格中保持稳定，这与人们通常认为的O₂二聚体需要较大的原子间距的认识不同。

（2）

作者发现SrCoO_3-x在OER反应过程发生局部原子重排所需的能量非常少，从而形成不常见的无定形结构。作者通过第一性原理计算无定形化的能量，评价电催化剂的稳定性。

这项研究发现在OER的极端氧化环境下，催化剂的晶格氧稳定性降低，导致体相的阴离子产生氧化还原变化和结构无序。这个现象解释了氧化物电催化剂为什么不稳定的问题，以及氧化物电催化剂在电解水过程中产生比较厚的无定形层的原因。

参考文献

Jan Bosse, Jian Gu, Jaewon Choi, Vladimir Roddatis, Yong-Bin Zhuang, Nagaarjhuna A. Kani, Anna Hartl, Mirian Garcia-Fernandez, Ke-Jin Zhou, Alessandro Nicolaou, Thomas Lippert, Jun Cheng, and Andrew R. Akbashev*, Molecular O₂ Dimers and Lattice Instability in a Perovskite Electrocatalyst, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c07233

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c07233