高效的氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)过程高度依赖于高性能电催化剂的合理设计和合成。

有鉴于此，澳大利亚格里菲斯大学张山青教授和Li Xu等人，结合综合表征和密度泛函理论(DFT)计算来验证Co(II)氧化物(CoO)的结晶度和氧空位水平对ORR和OER活性的重要作用。

本文要点

1）密度泛函理论（DFT）计算表明，通过在Co（II）氧化物（CoO）表面上引入氧空位，可以显着降低ORR和OER的速率决定步骤（RDS）中的能垒。

2）一种简便且可控的真空煅烧策略可用于将Co（OH）₂转化为含氧缺陷的非晶CoO(即ODAC‐CoO)纳米片。通过精心控制结晶度和氧空位，与纯结晶CoO相比，最佳ODAC-CoO样品具有显着增强的ORR和OER电催化活性。

3）以ODAC‐CoO为阴极材料组装的液态和准固态锌-空气电池具有显著的比容量、功率密度和出色的循环稳定性，性能优于基准Pt/C+IrO₂催化剂，表明同时引入非晶态结构和氧空位是提高ORR和OER电催化活性的有效策略。

总之，该工作从理论上提出并通过实验证明了同时引入非晶态结构和氧空位可能是实现高性能电催化ORR和OER的有效途径。

参考文献：

Yuhui Tian et al. Engineering Crystallinity and Oxygen Vacancies of Co(II) Oxide Nanosheets for High Performance and Robust Rechargeable Zn–Air Batteries. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202101239

https://doi.org/10.1002/adfm.202101239