前沿透视：过渡金属氧化物表面氧还原活性的局限性分析

氧还原反应(ORR)是燃料电池性能的关键瓶颈之一。到目前为止，该反应的最活跃、最稳定的电催化剂是铂族金属元素。而过渡金属氧化物(TMO)是一类在氧化条件下实现运行稳定性的替代材料。本文确定了为什么很难找到具有高ORR活性的TMO的两个原因。首先，TMO表面始终比过渡金属更弱地结合氧原子。这使得O-O键的断裂决定了本文研究的各种TMO表面的速率。二是TMO表面的电场效应较强，进一步增加了O-O键断裂的难度。为了验证预测并确定它们对TMO的普适性，本文报道了对7798种独特的TMO组分的实验ORR催化剂筛选，这些TMO组分的活性通常远低于Pt。

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DOI：https://doi.org/10.1038/s41929-021-00618-w

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