Oxophilic Sites Mediated Dynamic Oxygen Replenishment to Stabilize Lattice Oxygen Catalysis in Acidic Water Oxidation
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Le résumé fourni par la source
Developing efficient and durable catalysts for the oxygen evolution reaction (OER) in acidic media is essential for advancing proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE). However, catalyst instability caused by lattice oxygen (O L ) depletion and metal dissolution remains a critical barrier. Here, we propose an oxophilic-site-mediated dynamic oxygen replenishment mechanism (DORM), in which O L actively participates in O–O bond formation and is continuously refilled by water-derived species. Oxophilic dopants modulate the local electronic structure, lower the energy barrier for oxygen vacancy healing, and reorganize the interfacial hydrogen-bond network to enhance water mobility, orientation, and proton accessibility, collectively promoting water dissociation and stabilizing O L catalysis. The optimized catalyst achieves a low overpotential of 289 mV and exceptional durability, operating continuously for 650 h at 10 mA cm –2 in acidic electrolyte and maintaining stable performance for 280 h at 1 A cm –2 in a PEMWE. This work establishes a mechanistic framework for dynamic O L redox and provides a rational strategy for designing robust, noble-metal-free acidic OER electrocatalysts.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Oxophilic Sites Mediated Dynamic Oxygen Replenishment to Stabilize Lattice Oxygen Catalysis in Acidic Water Oxidation
- Date Crossref
- 08/09/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Nanjing University of Aeronautics and Astronautics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Yang Ming Chiao Tung University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Jiangnan University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ministry of Education of the People's Republic of China pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National Synchrotron Radiation Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National University of Singapore pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Energy Storage Systems (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
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College of Materials Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department of Applied Chemistry pays non établi dans la noticeInstitution
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School of Chemical and Material Engineering Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department of Mechanical Engineering pays non établi dans la noticeInstitution
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, National Yang Ming Chiao Tung University et Jiangnan University, avec 9 autres affiliations.
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