析氧反應(OER)是各種電化學技術中不可或缺的組成部分，在能量轉換器件中起著重要的作用。然而，作為一個復雜的四電子轉移過程，OER通常具有緩慢的動力學。因此，人們一直致力于開發合理的策略來設計具有高活性和性穩定的OER催化劑。根據先前的報道，精確的陰離子調節可以準確地調節陰離子環境，優化陽離子活性位點的電子結構，從而提高催化劑的活性。得益于陰離子豐富的成分、各種形式和可調的比例，陰離子改性策略被認為是一種很有前景的催化劑性能改善的方法。然而，到目前為止，有關陰離子修飾電催化劑的合成方法鮮有報道。

近日，蘭州大學席聘賢課題組報道了一種新的方法，將S原子封裝在NaCl型氧化物NiO的四面體位置，從而在NiO (S-NiO-I)內形成一個四面體配位結構(S-O₄)。原位光譜和密度泛函理論(DFT)計算表明，這種原位形成的S-O₄在S-NiO-I中穩定存在，并且它還改變了局部電子結構，調整了晶格氧反應性。

因此，OER的路徑發生了改變，使其遵循S促進晶格氧介導機制(SLOM)。此外，研究人員還證實了這種獨特的結構只出現在NaCl型氧化物中；在尖晶石氧化物結構和鈣鈦礦氧化物結構中，S原子更容易形成晶格S，并且其對晶格氧機制不起激活作用。

電化學性能測試結果顯示，在1.0 M KOH溶液中，S-NiO-I NSs催化劑在10 mA cm^?2電流密度下的OER過電位僅為278 mV，Tafel斜率為74 mV dec^?1，優于純的NiO和NiS催化劑。此外，S-NiO-I NSs能夠在不同電流密度(200、500和1000 mA cm^-2)下可連續工作200 h以上，表現出優異的穩定性。S-NiO-I催化劑良好的催化活性和穩定性歸因于NaCl型氧化物四面體S的電子結構優化，這種結構有利于發揮S原子的限制作用，減少了OER過程中金屬位點的損失。

總的來說，該項研究表明，對陰離子的精確調節策略是一種修飾過渡金屬氧化物電子結構的有效方法，為優化催化劑的反應路徑和制備高性能電催化劑提供了重要思路。

Stabilizing sulfur sites in tetraoxygen tetrahedral coordination structure for efficient electrochemical water oxidation. Angewandte Chemie International Edition, 2023. DOI: 10.1002/anie.202313185