氧电催化对于先进的能源技术至关重要,但由于缺乏地球上含量丰富的高活性催化剂,仍然存在极大的挑战。在此,通过纳米结构和缺陷工程,我们通过将天然存在但通常不活跃的赤铁矿 (Ht) 转化为具有氧空位 (Ov-Hm) 的赤铁矿 (Hm) 来增强其催化性能,使其成为一种高效的氧气析出反应 (OER) 催化剂,甚至优于最先进的催化剂 IrO 2 /C,在 250 mV 的较低过电位下电流密度为 10 mA/cm 2。第一性原理计算表明,Hm 表面上的降维和缺陷会局部改变吸附位点周围的电荷,从而降低 OER 过程中的势垒。我们的实验和理论见解为从天然存在且丰富的材料中开发用于 OER 应用的高活性电催化剂提供了一条有希望的途径。
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