酸性OER电催化反应的稳定性和催化活性受到金属位点的配位结构和空间对称性的强烈影响。有鉴于此，南京大学刘力哲教授、周勇教授、河海大学周钢副教授等报道发展了一种利用超高电化学脉冲进行超快速氧蒸发，从而快速活化本征共价键。通过这种极端状态处理，能够形成带电荷的激发态，形成强电子-声子耦合，并且迅速蒸发氧原子，导致材料形成半金属化。

本文要点

（1）

蒸发氧原子形成半金属态的同时，能够锁定有序金属位点，从而在焦绿石（pyrochlore）催化剂表面形成“原子指纹”。在这种有趣的原子指纹结构中，在打破对称的位点同时存在金属键（M-M）和共价键（M-O），因此部分抑制了晶体场，形成高自旋电子占据态。

（2）

这种半金属催化剂改善了酸性OER的自旋反应动力学，比本征焦绿石催化剂的酸性OER高10.3倍（在188 mV过电势标定）。这项工作有助于理解半金属催化剂增强酸性OER电催化。

参考文献

Zuozheng Xu, Ming Meng, Gang Zhou, Chenglong Liang, Xingtao An, Yuxuan Jiang, Yongcai Zhang, Yong Zhou, Lizhe Liu, Half-metallization Atom-Fingerprints Achieved at Ultrafast Oxygen-Evaporated Pyrochlores for Acidic Water Oxidation, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202404787

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202404787