开发高效、低成本的析氧反应电催化剂是实现可持续燃料生产和可再生能源储能的实用能源系统的关键。然而，大多数催化材料固有的线性标度关系（LSR）限制了理论上的过电位上限，阻碍了高效电催化剂的发展。

近日，新加坡南洋理工大学王昕教授报道了以Na⁺数可调的Na_xMn₃O₇为模型，在克服*OOH和*OH之间的LSR的基础上，解锁了能调节O-H键断裂和*OH形成势垒对称性的特定配位构型。

文章要点

1）通过理论和实验相结合，研究人员揭示了Na⁺的数量对整体活性的提高至关重要。在电子效应方面，由于活化晶格氧的|O_2p孔洞数目增加，随着Na₊数目的减少，促进了O-O键的形成。相应地，调节了O-H键断裂和O-O键形成之间的相对势垒。相反，在几何效应方面，由于Na⁺对*OOH中的悬挂氧的稳定作用减弱，过电位上限随着Na⁺离子数的减少而增大。

2）结合基于原位光谱的表征和第一性原理计算，研究人员揭示了中等水平的Na⁺的调节，即NaMn₃O₇表现出最佳的OER活性。

这项工作通过调节晶格氧的反应性和比例关系，为开发性能更好的水氧化或其他氧化反应催化剂提供了指导。

参考文献

Huang, ZF., Xi, S., Song, J. et al. Tuning of lattice oxygen reactivity and scaling relation to construct better oxygen evolution electrocatalyst. Nat Commun 12, 3992 (2021)

DOI：10.1038/s41467-021-24182-w

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24182-w