相比析氢反应，析氧反应需要克服更高的能垒

• 析氧反应(OER)确实需要克服更高的能垒。

析氧反应(OER)与析氢反应(HER)的能垒对比

• 能垒高度：OER涉及多电子转移过程，其动力学反应较慢，是制约整个水电解装置效率的关键因素。OER的吉布斯自由能较高，特别是中间两步反应所需吉布斯自由能为3.2 eV，而整体OER反应所需吉布斯自由能为4.92 eV1。
• 反应步骤：OER在碱性和酸性介质中都包括四个步骤，每个步骤都与一个电子耦合，涉及多个中间产物，如OHads, Oads, OOHads和O2ads1。
• 速率决定步骤(RDS)：OER的速率决定步骤是吉布斯自由能要求最高的步骤，这增加了反应的难度1。
• 催化剂作用：在金属催化剂催化的OER过程中，M-O键相互作用对催化剂表面中间体的稳定有显著作用，影响整体电催化效率1。

析氧反应(OER)的能垒细节

• 碱性条件下OER：包括从OH^-到O2的四个电子转移步骤，每个步骤都伴随着一个电子的转移，整体反应为4OH^- → 2H2O + O2 + 4e^-1。
• 酸性条件下OER：涉及从H2O到O2的四个电子转移步骤，整体反应为2H2O → 4H^+ + O2 + 4e^-1。
• 热力学平衡势：在标准条件下，OER的热力学平衡势为1.23 V，但实际上需要更高的电位来驱动反应1。