中国石油大学（华东）胡涵团队AFM：纳米锥-纳米针多级结构电极助力高效水电解传质

背景：阴离子交换膜水电解槽（AEMWE）的实际应用受限于阳极析氧反应（OER）的缓慢动力学，该反应涉及复杂的四电子转移过程，导致工业级电流密度下过电位较高。研究目的：中国石油大学胡涵团队设计了一种纳米锥-纳米针分级结构的Ni-CoFe2O4电极，旨在通过协同优化表面转化、电荷传递和质量传输三个关键步骤提升OER性能。结论：该电极在碱性介质中表现出卓越的催化活性（100 mA·cm-2下过电位仅244 mV）和稳定性（110小时连续运行），其高曲率结构增强局部电场和OH⁻积累，钴掺杂优化电子传输，气泡快速脱离减轻传质限制。集成AEMWE后在1.0 A·cm-2电流密度下仅需1.75 V电池电压，并稳定运行220小时，为高性能电催化剂设计提供了新思路。