近日,北京化工大学材料学院王峰教授、张正平教授团队在国际知名期刊Chemical Science发表题为“Cobalt-mediated structural transition: facilitating rapid synthesis and enhanced performance of pyrochlore materials for efficient water electrolysis”的研究成果。研究利用Co在四面体/八面体间可逆配位转变的特性,一方面将钌基烧绿石合成反应速率提升164倍,实现低温短时纯相制备;另一方面构筑高稳定氧空位,激活晶格氧析氧路径,同时通过反应过程中[CoO6]/[CoO4]可逆结构缓冲晶格畸变,抑制催化剂金属-绝缘体相变失活。

所得钴掺杂Y2Ru2O7-d烧绿石在酸、碱环境均具备优异OER催化活性与超长稳定性,装配PEM/AEM全电解槽可实现大电流密度稳定制氢。同步辐射、原位XRD与理论计算完整揭示配位结构可逆调控氧空位、稳定晶格的微观机制,为多元金属氧化物电催化剂的快速合成与长效稳定化提供普适新策略。
材料学院博士生黄焱宗为论文的第一作者,王峰教授、张正平教授为通讯作者,研究工作获得国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目支持。
文章信息:Yanzong Huang, Tongtong Liu, Qingren Zhang, Yanfei Wang*, Zhengping Zhang* and Feng Wang*, Cobalt-mediated structural transition: facilitating rapid synthesis and enhanced performance of pyrochlore materials for efficient water electrolysis, Chemical Science, 2026, 17, 6099.