电催化水分解是一种以界面为主的过程，通过增加电催化剂的表面活性中心（N_A）的数量可以显著地加速这一过程。

近日，韩国全南大学Do-Heyoung Kim报道了采用一种独特的方法，通过控制阴离子交换反应（AER），将光滑的超薄原子层沉积的电催化剂纳米壳层转化为纳米粗糙的活性壳层，从而增加N_A。

文章要点

1）粗薄的纳米壳具有丰富的表面活性位点，这是由于在AER过程中产生的固有的单胞体积失配所导致。因此，纳米粗化电极加速了缓慢的水反应动力学，降低了析氢和析氧反应所需的过电位。此外，研究人员通过电化学分析数据和密度泛函理论计算证实，核-纳米壳界面上纳米壳层诱导的电子调制放大了局域电子密度。

2）由于复合电极在水分解半电池反应过程保持了完整性，研究人员对其在工业海水电解中的耐久性进行了评估。结果表明，在连续总裂水10 d后，它们的电化学活性没有明显变化。

这项研究为制备用于电化学能量转换和存储的高性能电极提供了一种新的、有利的方法。

参考文献

Selvaraj Seenivasan, et al, Surface Roughening Strategy for Highly Efficient Bifunctional Electrocatalyst: Combination of Atomic Layer Deposition and Anion Exchange Reaction, Small Methods 2021

DOI: 10.1002/smtd.202101308

https://doi.org/10.1002/smtd.202101308