在电解过程中，温度升高的作用通常被认为是可以加速电子传输、质量传输和吸附/解吸过程。基于此，苏州大学李有勇教授和廖凡博士、陕西师范大学林海平教授（共同通讯作者）等人报道了通过第一性原理计算，证明了热激活的表面反应可以通过热和电级联机制显著提高电解中的能量转换效率。通过第一性原理计算发现，基于传统的一个活性位点和四步机制，Fe-BHT的活性不太高，这仅仅是因为在Fe上形成*OOH消耗了太多的能量。在高温下，Fe原子和相邻S原子上的*O和*OH的热激活组合可以促进*OOH的产生。沿着这种反应路径，Fe-BHT的活性应明显取决于温度。通过实验测量证实了这些理论预测。Fe-BHT的OER效率随温度升高而提高。当温度从20 ℃上升到80 ℃时，电流密度为10 mA cm-2时，Fe-BHT催化OER的过电位从372 mV下降到282 mV，而相比之下，商用IrO2的活性仅略有增加。总之，本研究为设计和制备具有增强催化性能的电催化剂提供了一条途径。From Theory to Experiment: Cascading of Thermocatalysis and Electrolysis in Oxygen Evolution Reactions. ACS Energy Lett., 2021, DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02380.https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c02380.
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