电催化气体析出反应常常导致电极表面被气泡覆盖，阻碍了物质向活性位点的传质。在实际的高电流密度条件下，这一问题会更加严重，甚至可能导致电池突然失效。

有鉴于此，湖南大学何勇民教授、南洋理工大学/新加坡国立大学刘政教授、南洋理工大学Zhengyang Zhang、南京航空航天大学张助华教授等报道开发了一种基于片上微电池的全内反射荧光显微镜技术对小于50 nm的气泡原位成像，动态检测HER反应过程中气泡的成核情况。

本文要点：

（1）

这项研究以Pt界面金属层-石墨烯作为模型体系，研究表明，界面金属层与石墨烯之间强大的结合能（从金属-载体间距减少，以及电荷转移增强的现象得以体现），因此相比于Pt-石墨烯体系具有更低的能垒，促进了H从Pt向石墨烯载体的溢流。

这导致气泡的成核位点在空间上离开Pt表面，显著提高催化活性，通过微电池和聚合物电解质膜电池实验能够验证这个现象。

（2）

这项研究的研究结果为控制气泡的成核，以及设计传质阻力最小的电催化界面提供思路。

参考文献

Guo, S., Yu, M., Lee, JK. et al. Separating nanobubble nucleation for transfer-resistance-free electrocatalysis. Nat Commun 16, 919 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-024-55750-5

https://www.nature.com/articles/s41467-024-55750-5