一作+通讯！师从张兵/楼雄文院士，华中师范大学黄义/天大张兵，最新Nature子刊！

传统水电解制氢受限于阳极析氧反应（OER）动力学缓慢、能耗高，且存在气体交叉混合的安全隐患。为克服这一瓶颈，华中师范大学黄义研究员和天津大学张兵教授在《Nature Communications》上发表研究，提出一种创新的解耦电解策略。研究目的是通过引入固体氧化还原储层（RR），如镍钴氢氧化物（NCOH），将析氢反应（HER）与有机氧化反应（OOR）在时间上分离。该系统分两步运行：第一步，阴极发生HER，同时阳极的RR快速氧化实现电能存储；第二步，RR被还原，同时阳极发生OOR（如乙二醇氧化）生成高附加值化学品并释放电能。结论表明，该解耦设计利用RR的单电子快速动力学和无膜单室电解池，显著提升了HER速率，相比传统系统能耗降低约33%。以钯多孔纳米片阵列为催化剂，在放电过程中实现了高乙醇酸产率（5.5 mmol h⁻¹ cm⁻²）和高功率密度。该策略具有普适性，可扩展至甘油氧化、乙炔半氢化等多种反应体系，并能与太阳能等可再生能源结合，实现“储能-发电-化学品联产”，为高效、低能耗的制氢和高值化学品生产提供了系统级解决方案。