东北师范大学「长江学者」吴兴隆Angew | 高性能阴离子交换膜水电解与锌-空电池！

本文研究背景为开发高性能、耐用的多功能电催化剂是推动阴离子交换膜水电解槽和锌空电池等先进能源技术发展的关键。研究目的在于通过设计不对称3d-5d轨道杂化，以解耦关键反应中间体的吸附能，从而克服传统电催化中的标度关系瓶颈。研究结论表明，在氮掺杂碳负载的PtCo合金中，晶格应变与缺陷结构的协同效应实现了有效的电子结构调控，使催化剂对析氢、析氧和氧还原反应均表现出卓越的活性和稳定性。该催化剂在器件应用中展现出优异的耐久性：使阴离子交换膜水电解槽在1000 mA cm⁻²下稳定运行522小时，并使锌空电池实现了超过2520次循环。这项工作提炼出通过电子层面精确调控来解耦中间体吸附的普适性设计原则，为下一代高性能电催化剂的设计提供了理论基础。