席聘贤/乔世璋/郑尧，Nature Nanotechnology！

背景：质子交换膜电解水（PEMWE）是可持续制氢的关键技术，但其阳极催化剂高昂的铱（Ir）成本限制了大规模应用。传统表征手段的时间分辨率不足，难以揭示阳极腐蚀的超快演化机制。研究目的：本研究旨在利用飞秒电化学瞬态吸收光谱（fs-ECTAS）技术，探究飞秒尺度下质子耦合电子转移（PCET）过程中质子与电子的时空演化，揭示铱腐蚀的起源，并开发通过调控质子-电子动力学来提升催化剂稳定性的策略。结论：研究发现，商业IrO₂的腐蚀源于极化启动后100飞秒内质子与电子的高度同步耦合。通过引入路易斯酸CeO₂作为质子通道，成功实现了质子与电子转移在时间上的解耦（电子转移<100 fs，质子转移100-300 fs），有效抑制了可溶性Ir⁶⁺物种的产生。所制备的CeO₂–IrO₂低铱催化剂在3 A cm⁻²下仅需1.93 V偏压，并能稳定运行约1,400小时，展现出优异的活性和抗腐蚀稳定性，为开发高性能、低成本的PEMWE阳极提供了新的设计范式。