【Nat. Commun.】中国科大吴宇恩课题组：实现单原子催化剂原位自修复，平衡CO₂还原过程中单原子的稳定性和催化活性

背景：大气中CO₂浓度持续升高，亟需发展高效电催化转化技术，甲烷因其高能量密度成为理想产物，但CO₂至CH₄的转化涉及8电子-8质子转移过程，对催化剂活性和稳定性要求极高。研究目的：中国科学技术大学吴宇恩课题组旨在设计一种同时具备高度结构稳定性和催化活性的自修复型铜单原子催化剂，以解决高电流密度下Cu单原子易从催化剂基底脱出的问题。结论：通过HER诱导Cu-N键部分断裂并与邻近ZrO₂团簇形成自发配位，成功构建了ZrO₂/CuN₁O₂混合结构，显著提升了CO₂电还原制CH₄的性能，在高电流密度下保持高活性和稳定性，为工业级电解槽应用提供了新思路。