【Angew. Chem.】西安交大赵旭研究员团队在阴离子交换膜电解槽制氢催化剂领域取得重要进展

背景：氢能作为清洁能源的重要载体，其高效制备技术备受关注。阴离子交换膜电解槽结合了碱性电解槽和质子交换膜电解槽的优势，被认为是实现低成本低能耗制氢的关键路线之一，但阳极析氧反应在强腐蚀性条件下易引发非贵金属催化剂结构重构，导致活性和稳定性衰减。研究目的：针对上述挑战，研究团队提出氟介导稳定重构策略，在电解水制氢阳极工作条件下实现重构非晶态CoOOH纳米片的长程无序规整化调控，通过强化Co-F键稳定晶格钴位点，诱导形成规整原子排布的非晶结构。结论：该规整化长程无序结构增强了Co-O共价性并触发晶格氧反应机制，引入拉伸应变加速晶格氧再生，在阴离子交换膜电解槽中实现制氢电流提升5倍，耗电量仅为3.7度电/标方氢气，并在工业条件下连续运行1200小时后性能几乎无衰减，为精准调控催化剂重构行为提供了新思路。