动态界面调控实现安培级稳定析氧

近日，东莞理工学院陶瓷与复合材料团队联合湖南师范大学、华南理工大学等单位，在高电流密度碱性析氧反应电催化研究中取得新进展。研究团队通过钨介导的界面电子调控，协同调节催化剂动态重构和界面电荷分布，使非贵金属催化剂在2 A cm-2的大电流密度下连续稳定运行250小时。相关成果在线发表于《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。

原位光谱揭示Fe/Ni氧羟化物工作相形成及W-O配位保留。研究团队供图，下同

论文第一作者、东莞理工学院材料科学与工程学院博士后廖礼玲介绍，析氧反应是碱性电解水制氢的关键阳极反应，其缓慢的多电子转移动力学直接影响电解效率。Fe、Ni基非贵金属催化剂在阳极氧化过程中通常会发生表面重构，形成真正参与反应的高价态氧羟化物。然而，在安培级大电流密度下，持续强氧化、活性组分溶出、界面失稳和气泡覆盖等因素，又容易造成催化性能衰减。“关键并不是简单阻止催化剂重构，而是如何利用重构，并稳定重构后的活性状态。”廖礼玲说。