电化学水分解提供了一种储存太阳能、风能和水电等可再生能源产生的中间电能的方法。它是一种高效和可持续的技术，能够以化学键的形式储存大量能源，作为化石燃料的清洁替代品。在水分解中，析氧反应（OER）具有缓慢的热力学，涉及四个电子转移步骤和氧-氧键的形成，这被认为是水电解系统的瓶颈。因此，设计高效的OER电催化剂是氢经济框架下基础研究和工业应用的一项紧迫任务。
近日，马克斯普朗克煤炭研究所Harun Tüysüz发现，硼和钴氧化物的偶联改变了它的结构，显著提高了电催化OER性能。
文章要点
1）研究人员通过简单的沉淀和热处理工艺，制备了一系列形貌和织构参数可调的Co-B氧化物。
2）详细的结构分析首先证实了无序和部分无定形材料的形成，在局部原子尺度上存在纳米Co3BO5和/Co2B2O6。
3）通过硼调制，在1 M KOH电解液中，通过大电流和仅需338 mV的过电位，就可以达到10 mA/cm2的电流密度，因此催化剂具有优异的OER反应活性。相同位置的透射电子显微镜和原位电化学拉曼光谱研究揭示了材料的蚀变和表面重构，以及CoO2和(氧)氢氧化物中间体的形成，发现其高度依赖于样品的结晶度。
参考文献
Mingquan Yu, et al, Surface Boron Modulation on Cobalt Oxide Nanocrystals for Electrochemical Oxygen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202211543
https://doi.org/10.1002/anie.202211543
