硝酸根配位加速镍的低价态电荷转换循环，从而实现稳定的氧气释放

双相催化剂设计通过硝酸根配体调控低氧化态镍（Ni2+/Ni3+）循环，降低氧析出反应（OER）能垒，抑制Ni?+生成并提高稳定性。在90℃下NiOHNO?实现200-1000 mA·cm?2持续100小时运行，10 mA·cm?2过电位71 mV优于传统4e?-OER和商业RuO?催化剂。

　　

传统的氧演化反应（OER）总是涉及高价态金属位点，这些位点在高电位下生成，且难以长时间稳定，从而严重限制了OER的活性和稳定性。为了避免使用高价态的Ni⁴⁺，研究人员设计了一种基于低价态电荷转换循环的路径：该路径包括Ni(OH)₂的电化学氧化生成NiOOH，以及NiOOH的自发放能化学还原生成O₂。这一过程通过NO₃^–配体得到加速，在90°C下使用镍羟基硝酸盐（NiOHNO₃）与化学计量的硝酸盐进行实验验证。丰富的硝酸盐配体通过扩展晶层隧道来打破晶体结构中的强氢键，从而降低Ni²⁺/Ni³⁺转化的能量障碍，并促进氢的脱离和插入，同时起到质子转移中继站的作用。更有趣的是，这种机制仅涉及两种价态之间的转换，再加上NO₃^–与Ni之间的强电子相互作用，可以有效防止NiOHNO₃因过度重组而转化为不稳定的Ni⁴⁺，从而避免其泄漏。NiOHNO₃在200–1000 mA·cm^{–2–2–-OER所需的203 mV，这使其优于其他报道的镍基电催化剂和商用RuO₂。这项工作为基于低价态Ni的OER催化剂的设计和机理研究提供了理论和实验基础。}