目前，电解质阳离子已被证明对电催化反应(包括析氧/还原(OER/ORR)、析氢/氧化(HER/HOR)、CO2还原(CO2RR)、甲醇氧化(MOR)等)具有显著的影响。
更重要的是，在这些反应中，人们已经观察到催化活性和阳离子大小之间的差异趋势，而电解质阳离子的确切作用仍存在争议。例如，在Au催化剂上对CO2RR的催化性能通常为Cs+> K+>Na+>Li+，而在Pt电极上，HER的性能趋势通常从Li+到Cs+下降。因此，鉴定不同电解质中阳离子依赖的阳离子靶向电催化动力学具有重要意义。
近日，武汉大学罗威课题组首次通过operando粉末X射线衍射(PXRD)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)证明了CoOOH催化OER的电解质阳离子依赖动力学是由阳离子插层得到的，它可以合理地调整OER过程中高价活性*O-Co(IV)物质的生成能。
电化学实验表明，电解质阳离子对OER活性的影响遵循阳离子大小的趋势，即从小(Li+)增加到大(Cs+)。同时，阳离子插入诱导原始CoOOH层间间距以Cs+>K+>Na+>Li+顺序增强，从而导致CoOOH-Cs+具有最高的Co价态和最长的Co-O键。
X射线吸收光谱(XAS)、原位拉曼、原位紫外可见光谱、原位XAS光谱、循环伏安(CV)和理论计算表明，电解质阳离子的插入通过扩大Co-O键长来改变Co的氧化状态，使得Co的d带中心上移，优化氧中间体的吸附强度，促进活性Co(IV)物种的形成，降低速率决定步骤(RDS)的能垒，从而提高OER活性。
综上，这项工作不仅揭示了OER动力学与电解质阳离子的复杂依赖关系，而且也为研究其他电解质阳离子靶向电催化的机制提供了思路。
Unveiling the electrolyte cations dependent kinetics on CoOOH-catalyzed oxygen evolution reaction. Angewandte Chemie International Edition, 2023. DOI: 10.1002/anie.202313886
