ऑक्सीजन प्रतिक्रियाओं के लिए गैर-बेशकीमती धातु इलेक्ट्रोकैटलिस्टों की दोष रसायन विज्ञान

ऑक्सीजन इलेक्ट्रोकैटलिसिस, जिसमें ऑक्सीजन-अपघटन प्रतिक्रिया (ORR) और ऑक्सीजन-विकास प्रतिक्रिया (OER) शामिल हैं, धातु-हवा बैटरी के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। इसलिए, OER और ORR के लिए इलेक्ट्रोकैटलिस्टों का विकास अत्यंत महत्वपूर्ण है। वास्तव में, ORR या OER के लिए विभिन्न उन्नत इलेक्ट्रोकैटलिस्ट डिजाइन किए गए हैं; हालांकि, ऑक्सीजन इलेक्ट्रोकैटलिस्टों की उन्नत गतिविधि की उत्पत्ति अभी भी कुछ हद तक विवादास्पद है। संवर्धित गतिविधि को आमतौर पर उच्च सतह क्षेत्र, अद्वितीय फेसट संरचनाओं, संवर्धित संवहन, या यहां तक कि अस्पष्ट सहयोगी प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, लेकिन दोषों, विशेष रूप से अंतर्निहित दोषों, के महत्व को अक्सर नजरअंदाज किया जाता है। हाल ही में, ऑक्सीजन इलेक्ट्रोकैटलिसिस में दोषों की महत्वपूर्ण भूमिका को कई समूहों द्वारा प्रदर्शित किया गया है। दोष प्रभाव को स्पष्ट करने के लिए, इस अवधारणा के हाल के विकास की समीक्षा यहां की गई है और ऑक्सीजन इलेक्ट्रोकैटलिस्टों के डिजाइन के लिए एक नया सिद्धांत प्रस्तुत किया गया है। ORR के लिए कार्बन-आधारित, धातु-रहित इलेक्ट्रोकैटलिस्टों में दोषों का एक अवलोकन और OER के लिए धातु ऑक्साइड/सेलेनाइड में विभिन्न दोष भी प्रदान किए गए हैं। दोषों के प्रकार और इलेक्ट्रोकैटलिस्टों में दोष उत्पन्न करने के लिए नियंत्रणीय रणनीतियाँ प्रस्तुत की गई हैं, साथ ही दोषों की पहचान के लिए तकनीकें भी। दोष-गतिविधि संबंध को सैद्धांतिक विधियों द्वारा भी अन्वेषण किया गया है.