AFM：MAX相中的A层自重构大幅提升电催化OER活性
电催化水分解是生产“绿色”氢气的有效方法。阳极析氧反应(oer)动力学缓慢是制约水电解技术广泛应用的主要问题。阴离子交换膜(aem)电解池能够使用非贵金属过渡金属以及在非纯水中操作等优点。更重要的是，这些催化剂通常在oer过程下的结构重建产生金属氢氧化物，这决定了整体催化性能。因此，跟踪催化剂结构的动态变化，确定固有催化活性中心对于高性能催化剂的合理设计至关重要。
近日，厦门大学黄小青、中科院宁波材料所黄庆和常熟理工学院耿洪波等采用sn与ni、co、fe的a位合金化方法，成功地开发了一类新型高效非贵金属v2(sn，a)c(a=ni，co，fe)max相催化剂。
这些max催化剂呈现典型的六方晶体结构(空间群p63/mmc)的纳米层化211相。此外，在1 m koh电解液中，v2(sn，a)c(a=ni，co，fe)max(vsnc)在连续阳极循环过程中能够发生自重构，并且这种自重构终止于表面以避免包含表面v-c层溶解和层间(sn，ni)原子迁移的块体vsnc坍塌；最终生成v2(sn，ni)c/v，sn-niooh催化剂。
密度泛函理论(dft)计算表明，当sn或v加入到γ-niooh中时，反应途径由晶格氧氧化机理(lom)转变为吸附脱附机理(aem)。因此，在γ-niooh中掺杂v对降低碱性oer的反应能垒至关重要。
电化学性能测试结果显示，经vsnc电化学重构生成的v2(sn，ni)c/v，sn-niooh催化剂在碱性条件下电流密度为10 ma cm-2和50 ma cm-2下的oer过电位分别为290 mv和340 mv，tafel斜率为60.8 mv dec-1。
此外，vsnc催化剂还具有优异的稳定性，其在2000次循环后过电位增加了≈8mv。oer反应后的vsnc的xrd图显示，随着vcx杂质的减少，体结构可以很好地保留，表明重建仅发生在vsnc的表面。
self-reconstruction of single-atom-thick a layers in nanolaminated max phases for enhanced oxygen evolution. advanced functional materials, 2022. doi: 10.1002/adfm.202211530
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