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Fe-Based Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction: Progress and Perspectives
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2020-03-13 , DOI: 10.1021/acscatal.9b05445 Chao Feng 1 , M. Bilal Faheem 1 , Jie Fu 1 , Yequan Xiao 1 , Changli Li 2 , Yanbo Li 1, 3
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2020-03-13 , DOI: 10.1021/acscatal.9b05445 Chao Feng 1 , M. Bilal Faheem 1 , Jie Fu 1 , Yequan Xiao 1 , Changli Li 2 , Yanbo Li 1, 3
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Electrocatalytic oxygen evolution reaction (OER) is a core reaction responsible for converting renewable electricity into storable fuels; yet, it is kinetically challenging, because of the complex proton-coupled multielectron transfer process. Transition-metal-based electrocatalysts, which provide the possibility for the realization of low-cost, high-activity, and stable OER in alkaline solution, therefore have attracted significant research interest in recent years. A fundamental understanding of composition–structure–activity relationships for these electrocatalysts is essential to guide the design of practical electrocatalysts for industrial applications. With more advanced ex situ and in situ techniques to determine the active sites, there has been increasing evidence revealing the critical role of Fe in the high performance of Fe-containing transition metal-based electrocatalysts. Here, we present a critical review of recent progress in Fe-containing electrocatalysts for OER, highlighting the significant role of Fe in enhancing the OER activity. We outline the historical development of the Fe-containing electrocatalysts, summarize the conflicting viewpoints on catalytic active sites, and offer guidelines for more rigorous identification. The synthesis techniques and the major challenges in improving the intrinsic catalytic activity and stability are discussed. Finally, a perspective regarding emerging issues yet to be explored for developing OER electrocatalysts for practical applications are also provided.
中文翻译：
氧析出反应的铁基电催化剂的研究进展与展望
电催化析氧反应（OER）是负责将可再生电力转化为可存储燃料的核心反应。然而，由于复杂的质子耦合多电子转移过程，它在动力学上具有挑战性。过渡金属基电催化剂为在碱溶液中实现低成本，高活性和稳定的OER提供了可能，因此近年来引起了广泛的研究兴趣。对这些电催化剂的组成-结构-活性关系的基本了解对于指导工业应用中实用电催化剂的设计至关重要。借助更先进的非原位和原位技术确定活性位点，越来越多的证据表明，铁在含铁过渡金属基电催化剂的高性能中起着至关重要的作用。在这里，我们提出了对含铁电催化剂OER的最新进展的重要评论，强调了铁在增强OER活性方面的重要作用。我们概述了含铁电催化剂的历史发展，总结了有关催化活性位点的矛盾观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。我们对OER的含铁电催化剂的最新进展进行了重要的回顾，强调了Fe在增强OER活性方面的重要作用。我们概述了含铁电催化剂的历史发展，总结了有关催化活性位点的矛盾观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。我们对OER的含铁电催化剂的最新进展提出了重要的评论，强调了Fe在增强OER活性方面的重要作用。我们概述了含铁电催化剂的历史发展，总结了有关催化活性位点的矛盾观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。总结了有关催化活性位点的相互矛盾的观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。总结了有关催化活性位点的相互矛盾的观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。
更新日期：2020-03-16
中文翻译：
氧析出反应的铁基电催化剂的研究进展与展望
电催化析氧反应（OER）是负责将可再生电力转化为可存储燃料的核心反应。然而，由于复杂的质子耦合多电子转移过程，它在动力学上具有挑战性。过渡金属基电催化剂为在碱溶液中实现低成本，高活性和稳定的OER提供了可能，因此近年来引起了广泛的研究兴趣。对这些电催化剂的组成-结构-活性关系的基本了解对于指导工业应用中实用电催化剂的设计至关重要。借助更先进的非原位和原位技术确定活性位点，越来越多的证据表明，铁在含铁过渡金属基电催化剂的高性能中起着至关重要的作用。在这里，我们提出了对含铁电催化剂OER的最新进展的重要评论，强调了铁在增强OER活性方面的重要作用。我们概述了含铁电催化剂的历史发展，总结了有关催化活性位点的矛盾观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。我们对OER的含铁电催化剂的最新进展进行了重要的回顾，强调了Fe在增强OER活性方面的重要作用。我们概述了含铁电催化剂的历史发展，总结了有关催化活性位点的矛盾观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。我们对OER的含铁电催化剂的最新进展提出了重要的评论，强调了Fe在增强OER活性方面的重要作用。我们概述了含铁电催化剂的历史发展，总结了有关催化活性位点的矛盾观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。总结了有关催化活性位点的相互矛盾的观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。总结了有关催化活性位点的相互矛盾的观点，并为更严格的鉴定提供了指导。讨论了合成技术和提高固有催化活性和稳定性的主要挑战。最后，还提供了有关新兴问题的观点，这些问题尚待探索以开发用于实际应用的OER电催化剂。
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