作为质子交换膜水电解中析氧反应的非贵金属催化剂，钴（Co）基氧化物显示出极具前景的催化活性，但Co的溶解限制了Co₃O₄在工业电流密度下的耐久性。近日，新加坡国立大学欧鹏飞、北京化工大学周道金报道了八面体配位环境中阳离子的析氧活性。

本文要点：

1) 以混合尖晶石Co_xGa_（3-x）O₄为例，设计的八面体位点Co²⁺-O-Co³⁺结构通过动力学上有利的自由基偶联途径触发析氧反应。此外，同位素标记实验和理论计算证明，晶格氧交换是普通Co₃O₄催化剂结构降解的主要因素。

2) 优化的Co_1.8Ga_1.2O₄催化剂在10mA cm^-2下的过电势为310 mV。对于三电极装置，在200 mA cm^-2的条件下可以稳定运行200小时。此外，质子交换膜电解槽在200 mA cm^-2的条件下可稳定运行450小时。

参考文献：

Daojin Zhou et.al Octahedral Co²⁺-O-Co³⁺ in Mixed Cobalt Spinel Promotes Active and Stable Acidic Oxygen Evolution Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202404007

https://doi.org/10.1002/aenm.202404007