西安交通大学/悉尼科技大学Angew：5秒磁场淬火制备单原子催化剂，推动AEM水电解高效制氢

单原子催化剂（SACs）在最大化金属原子利用率和优化反应中间体吸附方面具有显著优势，但传统制备方法存在步骤复杂、能耗高、耗时长等瓶颈，限制了其在实际能源器件中的应用。本研究提出一种磁场辅助超快速淬火（MFEQ）策略，可在约5秒内制备一系列M1/G-FeOx（M = Ni、Fe、Co、Ir、Ru、Pt）单原子催化剂。以Ni1/G-FeOx模型为例，Fe泡沫经感应加热后立即淬入含硝酸镍的乙醇溶液，同步完成载体形成和Ni单原子锚定。所得催化剂在碱性析氧反应（OER）中表现出优异性能，10 mA cm-2时过电位仅200 mV，并可在高电流密度下稳定运行330小时。用于阴离子交换膜水电解（AEMWE）阳极时，器件在1.0 A cm-2下电压为1.86 V，稳定运行600小时。DFT计算和实验表明，Ni单原子与FeOx之间的强电子耦合优化了氧中间体吸附。经济性分析显示，该方法制备1千克催化剂能耗成本仅约19.2美元，远低于传统路线。该工作为低成本、可扩展且普适的SAC制备提供了新范式，有望推动AEM水电解等高效能源转化技术的发展。