在析氧反應(yīng)(OER)中，由于過渡金屬氧化物(TMO)的相關(guān)性，應(yīng)變可以通過調(diào)節(jié)電子占據(jù)和加強(qiáng)交換/耦合來有效地調(diào)節(jié)材料的OER性能。然而，由于傳統(tǒng)剛性TMO薄膜中界面晶格失配的快速釋放，表面應(yīng)變條件下降，這不僅限制了獲得最突出的OER應(yīng)變可調(diào)性，而且阻礙了對基本機(jī)制的理解。近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)呂偉明和吉林師范大學(xué)馮明等采用了范德華 LaNiO3(LNO)膜來確定原位應(yīng)變對OER性能的影響。為了在OER過程中通過LNO催化劑的應(yīng)變效應(yīng)實現(xiàn)最顯著的催化可調(diào)性，研究人員通過曲率調(diào)整的原位應(yīng)力變化探索了柔性范德華LNO膜中的應(yīng)變效應(yīng)，其中最大應(yīng)變發(fā)生在表面上。并且發(fā)現(xiàn)僅通過0.2%的壓縮和拉伸應(yīng)變，OER性能顯著提高了~121%和~92%，這比剛性LNO薄膜中的要大得多。同時，一旦施加拉伸或壓縮應(yīng)變，這種作為應(yīng)變函數(shù)的雙極OER增強(qiáng)會使得eg電子在有利的d3z2-r2和dx2-y2之間經(jīng)歷軌道重建，然后eg軌道中心向較低能量移動，導(dǎo)致Ni-O化學(xué)吸附較弱，LNO和氧中間體之間的電荷轉(zhuǎn)移更快。該項研究不僅從根本上表明了前LNO剛性薄膜中應(yīng)變效應(yīng)的重要性，而且還提出了一種通過設(shè)計電子結(jié)構(gòu)來獲得高效OER催化劑的有前景的策略。Ambipolar Enhanced Oxygen Evolution Reaction in Flexible van der Waals LaNiO3 Membrane. ACS Catalysis, 2022. DOI: 10.1021/acscatal.2c00265
