晶态-非晶态耦合的钴镍层状双氢氧化物(CoNi-LDH)构建及其高效水氧化性能研究

研究人员通过构建晶态-非晶态异质结的钴镍层状双氢氧化物(CoNi-LDH)纳米片，成功解决了传统电化学高级氧化工艺(EAOP)中阳极寄生氧析出和卤素存在下可能形成卤化副产物等问题。该催化剂在10 mA cm?2电流密度下仅需260 mV过电位，并展现出优异的碱性介质稳定性，为OER/MOA耦合过程提供了新型高效氧源。

　　

这项突破性研究通过简易的超声处理法，成功制备出具有独特晶态-非晶态异质结构的钴镍层状双氢氧化物(CoNi-LDH)纳米片催化剂。该材料巧妙解决了传统电化学高级氧化工艺(EAOP)的两大痛点：阳极不必要的氧气析出(OER)能耗，以及卤素环境下可能产生的有害卤代副产物。

令人振奋的是，这种部分非晶化的多孔结构展现出惊人的催化性能——仅需260 mV过电位就能驱动10 mA cm^?2的电流密度，就像给水分子装上了高效的"分子剪刀"。更难得的是，在强碱性环境中仍能保持"金刚不坏"般的稳定性，性能远超单金属氢氧化物催化剂。

研究团队通过构建这种"刚柔并济"的异质结结构，为开发新一代OER催化剂提供了全新思路。这种兼具晶体有序性和非晶态灵活性的特殊结构，就像精心设计的"分子机器"，能显著提升氧气的生成效率。其潜在应用价值更在于，可为阴极分子氧活化(MOA)过程提供稳定可靠的氧气源，有望推动清洁能源技术的革新发展。