天津大学，Nature Energy！

本文研究了通过引入Brønsted酸氧化物（MoO3−x）到质子交换膜（PEM）电解槽阴极催化剂层，构建强酸性微环境，显著提升了电解槽在非纯水中的稳定性和性能。研究背景指出传统PEM电解槽依赖超纯水，成本高且水资源消耗大，限制了其规模化应用。研究目的是解决阳离子杂质导致的膜降解和催化剂失活问题。实验证明，MoO3−x在阴极电位下持续释放H+，构建局部强酸性微环境，抑制pH升高，保护膜和催化剂。电解槽在1.0 A cm−2电流密度下稳定运行超过3,000小时，性能媲美传统纯水电解系统。技术经济分析表明该技术可降低氢气平准化成本。结论是通过Brønsted酸性氧化物调控阴极局部pH，解决了PEM电解槽在非纯水中的性能瓶颈，为绿色氢能的大规模低成本生产提供了新策略。