摘要
通过改变费米能级附近的电子态来实现高效的析氧反应中的电子转移过程，对于开发高性能、稳健的电催化剂至关重要1，2，3.．通常，电子转移仅通过金属氧化还原化学(吸附剂进化机制(AEM)，金属带在费米能级附近)或氧氧化还原化学(晶格氧氧化机制(LOM)，氧带在费米能级附近)进行，而在同一电子转移途径中不同时发生金属和氧氧化还原化学1，2，3.，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15．在这里，我们报道了一个电子转移机制，涉及到可切换的金属和氧氧化还原化学在镍氢氧化物基材料与光作为触发器。与传统的AEM和LOM相比，本文提出的光触发耦合析氧机制要求单位细胞在八面体(NiO)之间进行可逆几何转换6)和方形平面(NiO .4)，以在整个氧气进化过程中获得具有替代金属和氧特性的电子状态(在费米能级附近)。利用这种电子转移途径可以绕过潜在的限制步骤，即AEM中的氧-氧成键和LOM中的去质子化1，2，3.，4，5，8．因此，通过这一途径运作的电催化剂与先前报道的电催化剂相比表现出优越的活性。因此，所提出的光触发耦合析氧机制有望为析氧研究场景增加一层理解。
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确认
我们感谢王宏和C. Wang在图形设计方面的帮助，感谢A. Stefan在模拟方面的建议。本工作由新加坡教育部(MOE) Tier 1 R284000226114和MOE Tier 2 (MOE2018-T2-1-149)，新加坡科学、技术和研究局(A*STAR)资助。本研究还得到了A*STAR的支持，资助号为152-70-00017，计算资源由新加坡国家超级计算中心(NSCC)和新加坡A*STAR计算资源中心(A*CRC)提供。该项目得到了新加坡A*STAR科学与工程研究理事会(SERC)的部分支持。广西八桂学者基金、桂林市丽江学者基金、桂林市科技发展项目(20210216-1)资助。
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x.w.， S.X.和J.X.构想了这个主意。X.W.和W.S.V.L.对样品进行了合成和电化学测量。xw、W.S.V.L、H.Z、Q.W、h.w、z.w负责电化学结果的分析。S.X, Y.D.和A.B.负责XAFS的特性描述。Z.G.Y, P.H.和y.w.z进行了DFT模拟。J.X.负责整个项目和稿件的准备工作。
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关于本文
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et al。可逆NiO的关键作用6氧生成的几何转换。自然(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05296-7
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05296-7
