析氧反应(OER)是水分解和金属-空气电池中的关键反应，过渡金属氢氧化物的电催化效率最高，但是使氢氧化物更薄以获得更多表面通常不能增加活性位点数量，因为真正的活性位点是边缘。迄今为止，大多数最先进的OER电催化剂在10 mA cm-2电流密度下的过电位(η10)仍大于200 mV。近日，北京科技大学秦明礼和贾宝瑞等制备了一种新颖的介孔单晶(MSC)，其具有富铁的表层以促进OER。β-Ni(OH)2 MSC上的介孔周围的边缘创造了真实的活性位点，激活了非活性基平面，这些位点上的Fe修饰进一步提高了活性。结果表明，以混合价态Fe修饰的β-Ni(OH)2 MSC催化剂的η10值低至185 mV，这是目前最先进的金属氢氧化物OER催化剂中的最低值。催化剂的单晶特性保证了结构的稳定性，并加速了OER过程中的电子转移。因此，在非常低的铁溶解量下，经过10000次CV循环后，催化剂的电流下降可以忽略不计，其稳定性远高于其他氢氧化物催化剂。在350mV的过电位下，基于Fe原子的周转频率(TOF)高达16.9 s-1，表明当MSCs作为催化剂核心时，Fe原子被有效利用。此外，使用该催化剂组装的锌-空气电池能够在1.89 V的低充电电压下稳定运行超过270小时。总的来说，本研究证明了一种改进的MSC材料的合成机制(螺旋-位错驱动的螺旋生长机制伴随着胶束的吸附)，并说明了MSC的结构设计如何同时提高其活性和稳定性，从而实现高效催化。Mesoporous Single Crystals with Fe-rich Skin for Ultra-low Overpotential in Oxygen Evolution Catalysis. Advanced Materials, 2022. DOI: 10.1002/adma.202200088
