研究发现，缺陷可以提高NiFe-LDH的析氧反应（OER）电催化性能。然而，人们对它们的具体构型和在调节电催化剂表面重构中所起的作用仍然无法明确。
近日，厦门大学李君涛教授，周尧副教授报道了NiFe-LDH固体中M2+/3+（M=Ni/Fe）由于非质子溶剂分子的溶剂化作用而溶解，形成丰富的阳离子缺陷。
文章要点
1）与原始NiFe-LDH纳米片相比，富缺陷NiFe-LDH纳米片的氧化态Fe(3+δ)+（0<δ<1）种类更多，M-O长度更短，M-M距离更长。
2）密度泛函理论（DFT）计算表明，由此产生的空位缺陷主要由组态VM决定，随着外加电压的增加，空位VM趋向于转变为VMOH，VMOH最终演化为VMOH-H，这是一种活性最强但最难形成的阳离子空位缺陷。
3）OER过程的原位拉曼光谱观察结果显示，随着电压的升高，NiFe-LDH中的阳离子缺陷有利于晶态Ni(OH)x物种向缺陷态的局域转化，最终形成局域NiOOH物种。局域NiOOH的产生是空位缺陷VMOH-H形成的残余产物。因此，阳离子缺陷随着外加电压的增加而演化（VM→VMOH→VMOH-H），揭示了NiFe-LDH表面重构过程的本质（结晶Ni(OH)x→无序Ni(OH)x→NiOOH）。
这项研究为NiFe-LDH作为高效OER电催化的典型预催化剂的缺陷诱导表面重构行为提供了洞察力。
参考文献
Yi-jin Wu, et al, Evolution of Cationic Vacancy Defects: A Motif for Surface Restructuration of OER Precatalyst, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202112447
https://doi.org/10.1002/anie.202112447
