阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）是一种极具潜力且具有成本效益的能量转换技术，因为它可以使用丰富且低成本的非贵金属催化剂。然而，AEMFC中用于催化氢气氧化反应的非贵金属容易发生自氧化，导致不可逆故障。鉴于此，来自重庆大学的Zidong Wei，Wei Ding和拉夫堡大学的Wen-Feng Lin等人开发了一种量子阱状催化结构（QWCS）。

文章要点：

1) 该研究开发的QWCS是通过将镍纳米粒子原子限制在碳掺杂的MoO_x/MoO_x异质结（C-MoO_x/MoO_x）内而构建的，该异质结可以选择性地从氢氧化反应中转移外部电子，同时保持其金属性，并且与可逆氢电极（V_RHE）相比，镍纳米颗粒的电子获得QWCS提供的1.11 eV的势垒，导致镍的稳定性高达1.2 V，而氢氧化反应释放的电子在氢吸附时很容易通过QWCS的门控操作穿过势垒；

2) 此外，该研究还发现，QWCS催化的AEMFC实现了486 mW mg_Ni⁻¹的高功率密度，并在停堆-启动循环期间承受了氢气不足的操作，而没有QWCS的对应AEMFC在一个循环中即失败了。

参考资料：

Zhou, Y., Yuan, W., Li, M. et al. Quantum confinement-induced anti-electrooxidation of metallic nickel electrocatalysts for hydrogen oxidation. Nat Energy (2024).

10.1038/s41560-024-01604-9  

https://doi.org/10.1038/s41560-024-01604-9