武汉大学：焦耳加热秒级冷却精准调控制备缺陷态高熵氧化物实现高效稳定析氧催化​

本研究针对析氧反应（OER）中贵金属催化剂成本高、动力学缓慢的问题，提出通过焦耳加热秒级冷却技术制备缺陷态高熵氧化物（HEO）的新方法。研究通过扩展牛顿冷却定律并引入辐射传热模型，建立了石墨基底在1100-2000 K温度区间的冷却动力学方程，实现了冷却时间从0.3秒至4.0秒的精准调控。制备的CoFeNiMnCr HEO纳米线具有高比表面积（69.92 m²/g）和丰富氧空位，在10 mA/cm²电流密度下仅需219 mV过电位，且能在100 mA/cm²下稳定运行320小时，性能优于商用RuO₂。原位拉曼光谱揭示了HEO在反应中动态转化为金属（氧）氢氧化物的机制，证实了多元素活性位点的协同增效作用。该工作为高通量制备高性能催化材料提供了兼具理论深度与实用价值的调控策略。