Acta Materialia：Mn掺杂NiOOH高效析氧机制揭秘

析氧反应（OER）动力学迟缓是氢能发展的瓶颈。NiOOH作为有前景的非贵金属催化剂，Mn掺杂虽实验上提升其活性，但传统DFT计算预测过电位升高。意大利米兰比科卡大学等研究团队在《Acta Materialia》上发文，通过HSE06-D3计算与实验结合，揭示了Mn掺杂的真正机制是促进NiOOH从β相向γ相转变，而非简单的电子调控。研究发现，Mn掺杂降低β→γ相变能垒，促进γ-NiOOH形成；γ-NiOOH具有更优OER动力学，计算过电位仅0.459 V，显著低于β相。实验(Raman、XRD等)证实了此相变过程，且Mn掺杂使起始电位降低约100 mV。本研究建立了“Mn掺杂→β→γ相变→Ni高价化→OER增强”的结构-性能关系，为高性能非贵金属析氧催化剂设计提供了相变调控的新思路。