中科大章根强Angew: 反钙钛矿NiNNi3内禀有序Ni0–Niδ+原子对，助力Cu超低电位下安培级电流密度硝酸根还原

本文针对电催化硝酸盐还原（NO3RR）工程化中高电流密度下氢供给不足与析氢反应（HER）竞争导致法拉第效率下降的难题，提出并构建了NiNNi₃/Cu异质结构电极。研究背景是硝酸盐污染治理需结合“降污”与“增值”，将硝酸盐电催化还原为氨具有资源化与绿色化潜力，并可耦合可再生能源。研究目的是通过在超低电位下实现安培级电流密度和高选择性的氨合成。核心发现是利用反钙钛矿NiNNi₃中有序的Ni⁰–Niδ+原子对在表面形成静电势梯度，促进水解离生成氢自由基（*H）并抑制HER，同时通过氢溢流将*H定向输运至Cu侧，利用Cu上更低的*NO氢化势垒加速氨的生成。结论表明，该设计在+0.05 V vs. RHE下实现了约-1.2 A cm⁻²的电流密度且氨的法拉第效率接近100%，并通过两电极耦合与太阳能驱动展示了工艺放大潜力，为氢化受限的电合成体系提供了“电性位点对”设计思路。