Syreutvecklingsreaktionen (OER) med trög reaktionskinetik och stor överpotential är den allvarliga reaktionen vid vattenspjälkning som verkar lovande för energilagring och omvandling. Dock, det är fortfarande flaskhalsreaktionen för det vattendelande systemet på grund av den långsamma kinetiken och stora överpotentialen under den anodiska polariseringsprocessen. Därför, det är avgörande att utveckla högeffektiva OER-katalysatorer som effektivt kan sänka överpotentialen och påskynda reaktionskinetiken.

För närvarande, CoFe-dubbelmetalloxider eller -hydroxider har i många studier visat sig vara effektiva katalysatorer för att katalysera OER. Dock, prestandan hos motsvarande bulkkatalysatorer är fortfarande otillfredsställande i praktiska tillämpningar. Baserat på det här, det är av stor betydelse att uppnå en samtidig förbättring av den skenbara aktiviteten och den inneboende aktiviteten hos CoFe-baserade katalysatorer genom material nanostrukturteknik och elektronisk strukturreglering.

Nyligen, Professor Shuangyin Wangs grupp från Hunan University, baserat på strategin för defektteknik, använde ett milt reduktionsmedel-etylenglykol som lösningsmedel i den solvotermiska reduktionen av bulk CoFe LDH för att uppnå defektkonstruktion. Denna behandling underlättade bildandet av anjon- och katjondefekter (O, Co, och Fe), och bulk CoFe LDH var in situ exfolierad, och en tredimensionell hierarkisk struktur bildades på grund av interkalationseffekten av stor etylenglykol under den solvotermiska processen.

Efter ytterligare morfologi och elektronisk strukturkarakterisering, författarna fann att den defektrika strukturen signifikant ökade materialets inneboende aktivitet, och den resulterande 3-dimensionella hierarkiska strukturen främjade massöverföringen i den katalytiska processen, i slutändan uppnå effektiv OER-prestanda.

Jämfört med konventionella tvådimensionella materialexfolieringsmetoder eller defekta konstruktionsmetoder, denna metod bryter igenom flaskhalsen med uppskalning av tvådimensionellt material, och exfoliering av tvådimensionell katalysator och in-situ utveckling av tredimensionell struktur realiseras med en enkel solvotermisk metod i ett steg. Det ger en ny riktning för storskalig beredning och applicering av OER-katalysatorer.