缺陷促进OER性能提升：王双印团队的缺陷工程策略

湖南大学王双印团队基于缺陷工程策略，通过在CoFe LDHs的溶剂热反应中引入温和还原剂乙二醇，得到富缺陷的单晶层级结构CoFe LDHs，且实现了CoFe LDHs催化OER性能的显著提升。

实现高效电催化剂的制备在电催化能源化学研究中具有重要地位，其中OER反应，作为阳极反应过程，在电解水、二次金属空气电池、电催化二氧化碳还原、氮气电化学还原和电催化有机合成等反应中常常扮演着不可替代的角色。但OER过程由于能垒较高，是个四电子-质子耦合转移过程，往往需要很高的极化电位才能使反应的有效进行，因此，开发高效的OER催化剂对推动电催化能源化学的研究非常必要。

当下，CoFe 双金属氧化物或氢氧化物被证明是OER进行的高效催化剂，然而相应的本体催化剂在实际应用中性能表现仍然差强人意。基于此，通过材料纳米结构工程及电子结构调控，实现CoFe基催化剂表观活性和本征活性的双向提高具有重要的现实意义。

最近，湖南大学王双印团队基于缺陷工程的策略，采用温和的还原剂乙二醇为溶剂，通过对本体的CoFe LDHs进行溶剂热还原处理，实现了阴阳双离子（O、Co和Fe）富缺陷的构筑，同时由于溶剂热过程中乙二醇的大尺寸插层效应，本体CoFe LDHs被原位剥离并形成3维的层级结构。

通过进一步的形貌和电子结构表征，作者发现富缺陷结构显著调高了材料本征活性，得到的3维层级结构促进了催化过程中传质的有效进行，最终实现催化剂OER性能的有效提高。除此，与常规的二维材料剥离或缺陷构筑方法相比，该方法突破了二维材料难以规模化剥离的瓶颈，通过简单的一步溶剂热法即实现了二维催化剂的剥离和原位三维构筑，为OER催化剂的大规模制备和应用提供了新的方向。

图1 富缺陷的单晶层级结构CoFe LDHs的制备过程

该成果以“Single-Crystalline Layered Double Hydroxides with Rich Defects and Hierarchical Structure by Mild Reduction for Enhancing the Oxygen Evolution Reaction”为题，最新在线发表于Science China Chemistry上。

详见：Peng Zhou, Junying He, Yuqin Zou, Yanyong Wang, Chao Xie, Ru Chen, Shuangquan Zang, Shuangyin Wang. Sci. China Chem., 2019, DOI:10.1007/s11426-019-9511-x.

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周鹏，硕士,主要从事电催化相关研究。

邹雨芹，助理教授，硕士生导师，主要从事电催化及电合成方面的研究。至今以第一/通讯作者论文在高档次学术期刊Adv. Mater., ACS Nano, Angew. Chem. Int. Ed.上发表学术论文30余篇，引用超过1000次。共6篇论文入选ESI高被引论文。

王双印，教授，国家杰出青年基金获得者，中组部 “青年千人计划”入选者, 现为湖南大学二级教授，博士生导师。2006年本科毕业于浙江大学化工系，2010年在新加坡南洋理工大学获得博士学位，随后在美国凯斯西储大学，德克萨斯大学奥斯汀分校、英国曼彻斯特大学（玛丽居里学者）开展研究工作。主要研究方向为电化学催化、燃料电池、材料电化学、新能源材料与器件。目前，已在国际著名期刊J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.，Energy Enviorn Sci.，ACS Nano等发表学术论文100余篇，ESI高被引论文37篇，SCI总引用9000余次，h-index为52。

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