电化学分解水，包括析氢反应(HER)和析氧反应(OER)，被认为是一种代替传统化石燃料的重要的可再生能源系统。然而，HER和OER均具有缓慢的动力学，特别是对于经历四电子转移过程的OER。设计制备高效的电催化剂对于解决这些问题至关重要。层状双氢氧化物具有优异的电化学活性，地壳丰度，稳定性高和毒性低等优势，有望用作析氧反应(OER)的高活性电催化剂。

有鉴于此，日本国立材料科学研究所Takayoshi Sasaki和马仁志教授等人，总结了LDH纳米片及其对OER电催化作用的最新发展，以及增强其电催化活性的重要策略。

本文要点

1）首先介绍了控制形态和相的各种合成方法，涵盖了自下而上和自上而下的方法，包括通过传统的共沉淀法直接合成，均相沉淀，新开发的拓扑化学氧化法以及母体LDH晶体的化学剥落。通过调整宿主金属阳离子和插入的反负离子的组成，并加入掺杂剂、空腔和单原子，可以调节它们的电化学活性。此外，鉴于LDHs的导电性差，将它们剥落成单层或几层然后与导电组分杂交变得非常有益。

2）基于LDHs的具有可控结构和形态的电化学水分解新复合材料的设计和合成将是未来的方向。面临的挑战包括：精心调整电子结构并控制LDH中活性位点的数量；深入探测电催化过程并深入阐明其机理；拓展过渡金属LDH的应用领域。

参考文献：

Xueyi Lu et al. 2D Layered Double Hydroxide Nanosheets and Their Derivatives Toward Efficient Oxygen Evolution Reaction. Nano‑Micro Lett., 2020.

DOI: 10.1007/s40820‑020‑00421‑5

https://doi.org/10.1007/s40820‑020‑00421‑5