Li₁.₅MnP₂O₇ (탈리튬화 파이로포스페이트)

모체 Li₂MnP₂O₇-OER-catalyst의 x = 0.5 탈리튬화 생성물로, NO₂BF₄ 처리를 통해 제조된다. 평균 Mn 원자가는 Li₁.7MnP2O7에 비해 Mn³⁺ 방향으로 더욱 이동한다 (see Park et al., J. Am. Chem. Soc. (2014), PDF pp.2–3, Figs. 2–3).

정의

• 단상(monophasic) 탈리튬화 파이로포스페이트로, XANES Mn K-흡수단 및 Mn 2p₁/₂ 결합 에너지(LiMnP₂O₇에서 654.5 eV에 근접)는 구조적 교란이 무시할 수준인 상태에서(계열 전체에 걸쳐 단위셀 부피 변화 <1%) Mn²⁺→Mn³⁺의 점진적 산화가 진행됨을 확인해 준다 (see Park et al., J. Am. Chem. Soc. (2014), PDF pp.2–3, Figs. 2–3).
• pH 7.0 인산염 완충액에서 680 mV 과전위 조건의 OER 전류 밀도는 4.0 A/g이다 (see Park et al., J. Am. Chem. Soc. (2014), PDF p.4, Fig. 4a; 상호 참조표 OER-current-density-neutral-pH).
• 평균 Baur 왜곡 지수 Δ = 0.0381로, OER 활성과 공동 추적되는 Δ-vs-x 선형 추세(R² = 0.996) 위에 위치한다 (see Park et al., J. Am. Chem. Soc. (2014), PDF pp.8–9, Fig. 10, Table 2).

중요성

mn-valency-eg-occupancy-OER의 설계 원칙을 뒷받침하는 Mn 원자가 계단 구조의 중간 계열 구성원으로, pyrophosphate-Mn-stabilization에 의해 불균등화 반응에 대한 안정성이 확보된다.