近日，我院纳米科技研究所邢卓副教授、余颖教授在《Chinese Journal of Catalysis》（《催化学报》，中科院一区）合作发表了题为“Suppressing catalyst reconstruction in neutral electrolyte: Stabilizing Co-O-Mo point-to-point connection of cobalt molybdate by tungsten doping for oxygen evolution reaction”的研究论文，提出了一种通过钨掺杂稳定钼酸钴结构的创新策略，成功开发出高效耐用的中性OER催化剂，为中性电解水技术的发展提供了新方向。

通过W掺杂提高CoMoO4稳定性的示意图

在全球能源危机与环境问题日益严峻的背景下，绿色氢能作为高能量密度、零碳排放的理想能源载体，成为清洁能源领域的研究热点。电能驱动的水分解制氢是获取绿色氢能的核心技术，而析氧反应作为水分解的关键半反应，其反应动力学缓慢的问题严重制约了整体制氢效率。对此，研究团队合成了一种钨掺杂的钼酸钴（WDCMO）催化剂，用于中性电解质下高效持久的析氧反应（见图1）。表征和实验结果表明，钨元素就像一个“结构稳定剂”，牢牢固定住钼酸钴中“钴-氧-钼”的连接结构，防止反应过程中钼成分溶解流失，从根源上避免了催化剂结构崩塌；同时还能保护催化剂表面的活性位点，不让它们因过度氧化而失效。此外，钨掺杂还能加快电子传递速度，让反应更顺畅，同时优化反应中间产物的吸附效果，降低“启动门槛”，减少电能消耗。

实验结果证明了该策略的有效性，在中性电解质中改性后的WDCMO催化剂，在相同电流密度下的“启动门槛”（过电位）只有302 mV，比未掺杂的催化剂降低了182 mV，更省电；寿命更是从50小时飙升到320小时以上，提升了6倍多，电压衰减速度也从2.82 mV/h 降到了0.29 mV/h，稳定性大幅提升。团队还通过理论计算证实钨原子会优先取代钼的位置形成稳定结构，通过电子转移调控活性位点状态，让反应能垒从2.359 eV降到1.533 eV，显著加快反应速率。

这项技术不仅为中性电解水催化剂“活性低、寿命短”的核心难题提出了有效的解决方案，还为设计更耐用的非贵金属催化剂提供了新思路。未来，随着制备工艺的进一步优化，这项技术有望广泛应用于绿色氢能生产、电化学合成等领域，为实现“双碳”目标提供坚实的技术支撑。

论文链接：https://doi.org/10.1016/S1872-2067(25)64748-6

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通讯员｜邢　卓

责　编｜李博扬

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