近日，我校沈晓冬教授、崔升教授和吴晓栋副教授团队在气凝胶电催化材料应用于电解海水制氢领域取得显著进展，相关研究成果以“Dual Anti-Corrosion Mechanisms Enabled by Lewis Acid and $$ PO₄³⁻ Modification for Alkaline Seawater Electrolysis with Ni/Cr₂O₃ Anchored on P-RuO₂ Fibrous Aerogel”为题发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。论文通讯作者为沈晓冬教授、崔升教授和吴晓栋副教授，第一作者为卢嘉欣博士。

阴离子交换膜海水电解（AEMSE）制氢可利用丰富海水资源实现低成本绿氢生产，是替代化石能源的关键技术。但海水中高浓度Cl⁻易腐蚀催化剂，开发高活性、高选择性和抗腐蚀的催化剂是该技术实用化的核心。

本研究开发了一种由Ni与Cr₂O₃纳米颗粒锚定的P掺杂RuO₂纤维气凝胶。在碱性海水中表现出优异的双功能电催化性能，OER与HER过电位低至为220/27 mV@10 mA·cm^-2。组装的AEMSE装置在2.0 V电压下达到1.5 A·cm^-2的工业级电流密度，稳定运行500小时。研究表明，多金属协同效应可调控电子转移并使Ru位点形成不饱和配位；密度泛函理论计算揭示Ru与*OOH的强键合效应可增强中间体的吸附。高度分散的Cr₂O₃抑制RuO₂的过度氧化失活，结合表面原位形成PO₄³⁻$$通过静电排斥抵御Cl⁻侵蚀，协同提升抗腐蚀性。该工作构建了高催化活性兼具双重抗腐蚀机制，突破高盐海水体系中稳定性不足的瓶颈，为工业级电流密度下高效稳定海水电解制氢提供了可行方案。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.75248

作者：吴晓栋（材料科学与工程学院）审核：王丽熙