資料來源：馬克斯·普朗克固體化學物理研究所

科學家一直在研究新型OER電催化劑的合理設(shè)計，并解決有關(guān)能量轉(zhuǎn)換中關(guān)鍵反應的基本問題。

從化石燃料到可再生能源的過渡在很大程度上取決于有效的能源轉(zhuǎn)換和存儲系統(tǒng)的可用性。將氫作為載體分子，質(zhì)子交換膜電解具有許多優(yōu)點，例如在高電流密度下運行，氣體交換少，系統(tǒng)設(shè)計緊湊等。然而，由于氧釋放反應（OER）的動力學緩慢，增強而阻礙了其廣泛實施其中需要使用低豐度和昂貴的銥基電催化劑。為尋求合理設(shè)計新型OER電催化劑并解決有關(guān)能量轉(zhuǎn)換中關(guān)鍵反應的基本問題，機構(gòu)間MPG聯(lián)盟MAXNET Energy整合了來自德國和國外不同機構(gòu)的科學家。由于在此框架內(nèi)進行了密切而富有成果的合作，MPI CPfS的化學金屬科學系的科學家與柏林的Fritz Haber研究所和魯爾河畔的穆爾海姆的MPI CEC的專家共同開發(fā)了一種新的概念，可以在電催化和催化反應中產(chǎn)生多功能性。以金屬間化合物Al2Pt作為OER電催化劑材料的前體實例成功地說明了這一點。

金屬間化合物Al2Pt（抗CaF2型晶體結(jié)構(gòu)）具有兩個對電催化性能重要的特征：（i）Pt費米能級的態(tài)密度降低，以及（ii）明顯的電荷從鋁向鉑的轉(zhuǎn)移，導致該化合物中的強極性化學鍵合。這些特征提供了固有的OER活性，并提高了在OER苛刻的氧化條件下完全氧化的穩(wěn)定性。在OER條件下，由于鋁的自控溶解，Al2Pt在近表面區(qū)域發(fā)生重組。原位形成的近表面微觀結(jié)構(gòu)的粗糙度和孔隙率可以補償比活度的損失。即使在高電流密度（90 mA cm-2）下進行了非常長的穩(wěn)定性實驗（19天）之后，塊狀材料仍保持了其結(jié)構(gòu)和組成的完整性。擴展合成技術(shù)的選擇范圍薄膜的生長以及對各種金屬間化合物的探索為擬議策略的未來發(fā)展畫出了主要指導方針。

位于德累斯頓的馬克斯·普朗克固體化學物理研究所（MPI CPfS）的研究旨在發(fā)現(xiàn)和理解具有不同尋常性質(zhì)的新材料。

在密切合作下，化學家和物理學家（包括從事合成工作的化學家，實驗家和理論家）使用現(xiàn)代工具和方法來檢查原子的化學組成和排列以及外力如何影響磁，電子和化學性質(zhì)的化合物。

這種跨學科合作的結(jié)果是新的量子材料，物理現(xiàn)象和能量轉(zhuǎn)換材料。

文章來源：

馬克斯·普朗克固體化學物理研究所提供的材料。注意：內(nèi)容可能會根據(jù)樣式和長度進行編輯。

期刊參考：

Iryna Antonyshyn, Ana Maria Barrios Jimenez, Olga Sichevych, Ulrich Burkhardt, Igor Veremchuk, Marcus Schmidt, Alim Ormeci, Ioannis Spanos, Andrey Tarasov, Detre Teschner, Gerardo Algara-Siller, Robert Schlögl, Yuri Grin. Al2Pt for Oxygen Evolution in Water Splitting: a Strategy for Creating Multi‐functionality in Electrocatalysis. Angewandte Chemie International Edition, 2020; DOI: 10.1002/anie.202005445

原文信息：

Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids. "Al2Pt for oxygen evolution reaction in water splitting." ScienceDaily. ScienceDaily, 26 June 2020. (www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200626114743.htm).