中山大学奚斌教授Carbon Energy：原子层沉积技术调控金属-载体相互作用强化提升析氧反应

本文针对析氧反应（OER）中贵金属催化剂成本高、非贵金属催化剂界面作用弱和稳定性差的问题，提出了一种基于等离子增强原子层沉积（PEALD）技术，在玻碳/碳纸电极上直接构筑非晶碳掺杂Ga2O3（ACG）薄膜的新策略。研究目的是通过PEALD优化金属-载体相互作用，提升OER性能。结果表明，ACG薄膜通过碳掺杂在八面体Ga的氧位点形成局域电场，构建催化剂-水异质结（CWH），增强水分子吸附与电荷转移，促进·OH生成及GaOOH活性相形成。反应中形成的CO32−层抑制了GaOOH的无序重构，提升了稳定性。原位表征证实反应遵循晶格氧机制（LOM）。在碱性海水中，该催化剂在流动电解槽中达到1.0 A cm⁻²仅需1.94 V，并可稳定运行200小时，展示了从机理到器件验证的潜力。