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阳极析氧反应（OER）反应动力学迟缓和非贵金属基电催化剂催化性能不佳是阴离子交换膜水电解槽（AEMWE）发展的实质性障碍。针对上述挑战，中国科学院长春应用化学研究所的杨秀荣院士和王大鹏研究员等人在Angewandte Chemie International Edition发表论文，该团队通过简单的一步水热法合成了三维（3D）纳米花状电催化剂（CFMO），以Fe取代Co得到了具有最佳原子距离的独特Co-O-Fe双金属位。结构中Co与Fe的取代破坏了Co-O-Co平衡，导致尺寸失配，诱导了局部氧化路径机制（LOPM），促进了O-O自由基的直接耦合，从而增强了析氧。![]()
优化后的CFMO-2电催化剂表现出优异的析氧反应（OER）性能，仅需217 mV的过电位就能达到10 mA cm-2的电流密度，并且在1.0 M KOH下运行1000小时后具有优异的长期稳定性，降解最小。这些性能超过了大多数传统的贵金属基电催化剂。
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此外，使用CFMO-2作为阳极组装的AEMWE系统，在1.65 V的电池电压下工作，提供了1.0 A cm-2的电流密度。![]()
原位表征表明，除了传统的在Co位点的吸附演化机制（AEM）外，在Fe和Co双金属位点附近出现了新的LOPM。![]()
此外，DFT计算表明，Fe-O-Co双金属位的最佳位置有利于氧自由基的直接偶联。LOPM通路RDS的能量势垒明显降低，相邻Co位点的速率决定步骤（RDS）的能量势垒也降低，增强了OER活性。
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这项工作突出了LOPM在改进非贵金属基电催化剂设计和AEMWE发展方面的潜力。本公众号原创内容欢迎转发分享，如需转载，请后台私信。我们对文中观点保持中立，仅供参考交流，不构成投资建议。如涉及版权及其他问题，请联系我们删除，谢谢！
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