on style="white-space: normal; margin-bottom: 20px; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">过渡金属硫属化物(TMCs)是析氧反应(OER)的预电催化剂，原位生成的羟基氧化物中的高价 TMs被认为是真正的OER催化中心。然而，硫族元素在OER过程中的作用一直被忽视且没有完全阐明。近日，天津大学邓意达、韩晓鹏和吴忠等开发了一种简便且自发的硫化方法来合成硫掺杂的NiCo-(氧)羟基硫化物(NCOSH)纳米片，其中硫可以直接与高价TM键合并保持其稳定用于电催化OER，并发现约2.8-3.5%的硫属元素以氧化衍生物的形式保持在稳态，这对提高催化活性起着至关重要的作用。在碱性介质中，NCOSH在10 mA cm-2电流密度下的OER过电位低至243 mV，Tafel斜率为63 mV dec-1，其性能超过了大多数报道的TM基催化剂。此外，NCOSH的OER极化曲线在 5000次CV循环后没有明显衰减，计时电位曲线在80 h后仅下降3.42%，表明NCOSH在碱性电解液中具有显著的催化稳定性。更重要的是，使用NCOSH作为空气电极的电池显示出1.33 V的开路电压(OCP)，并在1 mA cm-2下实现了721 mAh gZn-1的放电比容量。理论计算和实验结果表明，NCOSH中的S-配位可以引起TM-S和TM-O之间的键长加强和电子调制，从而提高NCOSH中高价TMs的氧化活性和稳定性。因此，所获得的NCOSH表现出优异的双功能催化活性和氧电催化反应的耐久性，并且在可充电固态锌-空气电池中也可用作优异的空气阴极。这项工作揭示了(氧)羟基硫化物作为有效电催化剂的合理设计，并获得了关于S在氧羟基硫化物中用于各种电化学应用的增强机制的更深入的基本见解。Rational Design and Spontaneous Sulfurization of NiCo-(oxy)Hydroxysulfides Nanosheets with Modulated Local Electronic Configuration for Enhancing Oxygen Electrocatalysis. Advanced Energy Materials, 2022. DOI: 10.1002/aenm.202103275
