近日，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者從揚(yáng)州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院獲悉，該院教授許小勇團(tuán)隊(duì)首次提出離子補(bǔ)償重構(gòu)策略強(qiáng)化催化位點(diǎn)構(gòu)筑，為抑制催化劑離子泄露性失活提供了新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表于《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science)。

　　據(jù)悉，利用可再生富余電力電解水制氫是生產(chǎn)高純綠色氫燃料的可持續(xù)路徑，能夠?qū)崿F(xiàn)深度脫碳，符合我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)。許小勇指出，當(dāng)前電解水制氫規(guī)模化發(fā)展的瓶頸是技術(shù)成本過高。為了實(shí)現(xiàn)“降本增效”，迫切需要開發(fā)更為高效、穩(wěn)定、廉價(jià)的催化劑促進(jìn)水氧化-還原反應(yīng)動(dòng)力過程，特別是水氧化析氧反應(yīng)(OER)動(dòng)力過程復(fù)雜且緩慢。

　　鎳鐵羥基氧化物是目前公認(rèn)的堿性O(shè)ER高活性催化劑，但在連續(xù)運(yùn)行時(shí)通常發(fā)生鐵泄露導(dǎo)致活性衰減。為此，許小勇團(tuán)隊(duì)基于課題組對(duì)電化學(xué)自重構(gòu)機(jī)制的理解，提出離子補(bǔ)償重構(gòu)方案構(gòu)筑鎳鐵羥基氧化物，實(shí)現(xiàn)了鐵(Fe)配位自適應(yīng)強(qiáng)氧化的熱力學(xué)環(huán)境，解決了鎳鐵羥基氧化物催化劑連續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)行中Fe偏析問題，首次演示工業(yè)級(jí)電流密度500毫安/平方厘米穩(wěn)定運(yùn)行500 小時(shí)以上。

　　該研究表明，通過動(dòng)態(tài)重構(gòu)演化的雙金屬氧橋配位不僅能夠協(xié)同催化增強(qiáng)本征活性，而且強(qiáng)化熱力學(xué)穩(wěn)定性。研究工作還論證了熱力學(xué)自適應(yīng)重構(gòu)工程是開發(fā)高效能催化劑的有效方案。(來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 沈春蕾)