安徽师范大学王广凤&南京航空航天大学李林林&东南大学彭生杰JACS: 碘诱导Cu基催化剂水氧化过程中活性源的重定向

本文研究了碘掺杂对铜基催化剂在水氧化过程中的影响。背景中提出，金属硫化物在碱性条件下进行OER反应时，表面会经历不可逆的重建过程，而传统的AEM或LOM途径存在活性和稳定性难以协调的问题。研究目的是通过碘掺杂精确控制催化剂的表面重构，实现活性源和去质子化辅助位点的协同作用。研究结果表明，碘掺杂引起电子操纵、弱配位的Cu-S键和晶格畸变，促进表面重构形成高价的羟基氧化铜并伴随大量氧空位的生成。结论显示，这种重构表面具有优异的OER活性和稳定性，在10 mA cm-2下的过电位低至189 mV，稳定性长达1250 h，且在实际水电解应用中表现出色，制氢成本低至1.70 $/kgH2，优于美国能源部2026年的目标。