打破OER线性标度关系的广泛应用策略是通过直接O-O偶联触发晶格氧参与OER过程，这绕过了*OOH的形成。然而，这种酸性介质中的晶格氧氧化机制(LOM)会使得金属-氧键的断裂，并加剧晶体结构的崩溃，导致金属溶解和严重的性能衰减。打破AEM途径中的标度关系可能是提高OE 活性和解决酸性环境中稳定性的有效策略。
迄今为止，大多数克服含氧中间体吸附能标度关系的情况取决于添加额外的吸附位点或质子供体/受体基团，但尚未有关于打破单个活性位点标度关系的研究报道。对于特定的活性位点，由于其固定的吸附模式，与单个金属位点结合的不同含氧中间体的吸附能彼此相关。因此，优化每种中间体的吸附能并绕过线性标度关系是一个巨大的挑战。
近日，新加坡国立大学陈伟、晋红强、中国科学技术大学杨上峰和中国科学院深圳先进技术研究院孙源淼等制备了二维少层C60NET缓冲的Ir纳米簇(Ir NCs/C60NET)，以研究C60NET对Ir NCs电子结构、含氧中间体吸附和OER活性的电子缓冲效应。
系统地表征和理论计算表明，由于C60NET的可逆电子接受和给予能力，可以通过C60NET电子缓冲来减缓Ir NCs的氧化程度；同时，得益于C60NET的电子缓冲效应，可以随着吸附中间体的变化动态改变Ir活性位点的电子结构，进而调节多步反应中间体的吸附强度(*OH和*OOH之间3.2±0.2 eV的自由能差降低到2.72 eV)，进一步使得Ir NCs/C60NET偏离常规尺度关系。
性能测试结果显示，Ir NCs/C60NET催化剂在酸性条件下达到100 mA cm-2电流密度所需的OER过电位仅为283 mV，Tafel斜率为41 mV dec-1。此外，以Ir NCs/C60NET作为阳极和Pt/C作为阴极的酸性水电解槽能够在100 mA cm-2下连续稳定运行超过200小时，显示出良好的实际应用潜力。
总的来说，该项研究不仅开发了一种在酸性条件下具有高性能的OER电催化剂，而且还提供了一种有前景的策略，即通过电子缓冲效应打破催化剂中的线性尺度关系。
Breaking the scaling relationship in water oxidation enabled by the electron buffering effect of the fullerene network. Journal of the American Chemical Society, 2025. DOI: 10.1021/jacs.5c03577