近日，《中國科學報》記者從揚州大學物理科學與技術(shù)學院獲悉，該院教授許小勇團隊首次提出離子補償重構(gòu)策略強化催化位點構(gòu)筑，為抑制催化劑離子泄露性失活提供了新思路。相關研究成果發(fā)表于《先進科學》(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“雙碳”倡議目標。許小勇指出，當前電解水制氫規(guī)模化發(fā)展的瓶頸是技術(shù)成本過高。為了實現(xiàn)“降本增效”，迫切需要開發(fā)更為高效、穩(wěn)定、廉價的催化劑促進水氧化-還原反應動力過程，特別是水氧化析氧反應(OER)動力過程復雜且緩慢。

　　鎳鐵羥基氧化物是目前公認的堿性OER高活性催化劑，但在連續(xù)運行時通常發(fā)生鐵泄露導致活性衰減。為此，許小勇團隊基于課題組對電化學自重構(gòu)機制的理解，提出離子補償重構(gòu)方案構(gòu)筑鎳鐵羥基氧化物，實現(xiàn)了鐵(Fe)配位自適應強氧化的熱力學環(huán)境，解決了鎳鐵羥基氧化物催化劑連續(xù)高強度運行中Fe偏析問題，首次演示工業(yè)級電流密度500毫安/平方厘米穩(wěn)定運行500 小時以上。

　　該研究表明，通過動態(tài)重構(gòu)演化的雙金屬氧橋配位不僅能夠協(xié)同催化增強本征活性，而且強化熱力學穩(wěn)定性。研究工作還論證了熱力學自適應重構(gòu)工程是開發(fā)高效能催化劑的有效方案。(來源：中國科學報 沈春蕾)