研究背景：
随着全球对清洁能源的迫切需求，氢能作为一种高效、无污染的理想能源替代品，其生产方法——电解水制氢技术受到了广泛关注。然而，电解水过程中的阳极析氧反应（OER）动力学缓慢，限制了电解水效率。NiFe（氧）氢氧化物因其良好的氧吸附/脱附平衡能力，在众多非贵金属基OER催化剂中脱颖而出。但NiFe（氧）氢氧化物在析氧反应中的晶格氧机制（LOM）存在晶格氧频繁生成与再生缓慢的问题，这加剧了活性物种的溶解，影响了催化剂的耐久性。因此，如何平衡晶格氧的生成与再生，提升NiFe（氧）氢氧化物的OER耐久性，成为当前研究的热点。
工作内容：
针对上述问题，我院于永生教授团队构建了NiFe氢氧化物/Ni4Mo合金（NiFe-LDH/Ni4Mo）异质结电催化剂。其中，Ni4Mo合金作为“氧泵”，为NiFe-LDH提供含氧中间体和电子。在LOM过程中，释放的晶格氧可以被含氧物种及时补充，从而加速晶格氧的再生，确保NiFe-LDH的耐久性得到提升。实验结果显示，经过Ni4Mo修饰的NiFe-LDH的耐久性显著增强，可以稳定工作超过60小时，远超过未经修饰的NiFe-LDH的10小时。此外，基于NiFe-LDH/Ni4Mo的阴离子交换膜水电解器（AEMWE）在100 mA cm-2的电流密度下，也展现出了超过150小时的耐久性。
工作创新点：
1.提出了“氧泵”策略，通过引入Ni4Mo合金作为氧泵，为NiFe-LDH提供额外的含氧物种和电子，从而平衡了晶格氧的生成与再生，显著提升了NiFe-LDH的OER耐久性。
2.通过电化学原位光谱和密度泛函理论（DFT）计算，揭示了Ni4Mo合金对OH-吸附的显著增强作用，确保了晶格氧的快速再生。
3.构建了NiFe-LDH/Ni4Mo异质结电催化剂，并成功应用于阴离子交换膜水电解器中，实现了长时间、高效率的析氧反应。
