钙钛矿氧化物材料在电催化水分解制氢中发挥关键作用，以其可调性、经济性和高催化活性成为研究热点。然而，目前对其表面重构的理解不足，尚未明确重构界面与体相界面的协同电活性增强机制。这些问题限制了基于表面重构理论的新型高性能低成本过渡金属电极材料的研发及高效电解水技术的实际应用。

近日，诸侯官网孙毅飞副教授课题组在开发钙钛矿析氧反应(OER)电催化剂的有效描述符方向取得新进展，相关成果以 “Deciphering absolute O 2p position as a practical descriptor for strain-dependent perovskite nickelate electrocatalysts” 为题发表于Advanced Functional Materials。

该研究工作利用阶梯应变(-3-3%) NdNiO3作为模型，并以密度泛函理论(DFT)结合B-model及S-model，获得了一组电子描述符。进一步详细分析计算得出，以O 2p带位置与OER氧化还原电位的绝对尺度排列作为描述符，可用于解释晶格氧的活性和OH*的键合强度。研究团队在不同衬底上设计生长的外延薄膜进行了实验验证，观察到金属3d轨道与O 2p轨道杂化，证实了S-model的有效性。O 2p和OH-/O2的氧化还原电位之间的能量差在绝对能量尺度上准确地描述了OER活性，其中较弱的应变促进OH的吸收，增强Olattice活性，从而触发LOM途径，过度应变则恰恰相反，会降低电催化剂的耐久性。该研究为合理设计经济高效、高性能的钙钛矿电催化剂提供了启示。

诸侯官网2022级硕士研究生姜畅和2023级硕士研究生陈鑫泽为论文共同第一作者，孙毅飞副教授和中山大学黄继杰副教授为论文共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金（22272136, 22102135, 52071258）、广东省基础与应用基础研究基金（2022A1515010069, 2023A1515012594）、福建省科技计划项目（2022L3077）和深圳市科技计划项目（JCYJ20220530143401002, JCYJ20210324133610028）的支持。

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202409605

（图/文 储能学系）