过渡金属氧化物电催化剂（TMOEs）具有价格便宜以及独特的电化学性质，因此有可能用于电网的全钒氧化还原液流电池（VRFBs）。局部空位产生的物理化学性质对钒的氧化还原电化学性质、动力学、稳定性产生的影响仍然未曾深入研究。

有鉴于此，香港城市大学Walid A. Daoud等报道首次从原子尺度揭示了空位极化对TMOEs的影响，以及空位极化的VRE机理。

本文要点：

（1）

由于局部极化作用，特别是阳离子空位，能够活化最接近的Mn位点，形成*Mn-O-V桥结构，显著增强V²⁺/V³⁺的氧化还原对的吸附并且加快V²⁺/V³⁺的相互变化。此外，阴离子与阳离子起到不同作用，作者验证了阴离子空位容易由于羟基吸附发生微结构的重构，在长时间循环过程中导致性能衰减。

（2）

通过修饰阳离子空位的VRFB电池实现了80.8 %的能量效率和1000圈循环，在300 mA cm-2电流密度循环过程的每圈衰减速率仅为0.57 %，这个性能比其他报道的结果更好。本文研究结果表明了TMOEs的空位的利用和变化的基本规律，朝着TMOEs应用于可持续能源存储技术迈进一步。

参考文献

Xiangyang Zhang, Kelong Ao, Jihong Shi, Xian Yue, Agnes Valencia, Xingyi Shi, Weijun Zhou, Fei Liu, Weilu Li, Walid A. Daoud, The Critical Role of Atomic-Scale Polarization in Transition Metal Oxides on Vanadium-Redox Electrochemistry, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202420510

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202420510