析氧反应（OER）在电化学能量转换装置中起着至关重要的作用，但由于缺乏高效的低成本电催化剂以及对缓慢反应动力学的了解不足，该领域仍然存在着许多挑战。最近的研究表明，磁性催化剂的OER性能与其自旋构型和交换相互作用密切相关。然而， OER机制与自旋构型相对变化之间的相关性仍有待进一步研究。

有鉴于此，南京大学刘力哲副教授和河海大学王沛芳教授等人，提出了一种简单的磁场刺激策略，通过局域磁热效应和自旋交换相互作用之间的协调机制，在反应位点处实现自旋翻转和重构，从而实现了前所未有的优异OER性能。

本文要点

1）与设计复杂的纳米结构不同，该工作侧重于调控自旋相关电荷传输以及催化剂与中间产物间的轨道相互作用，从而加速催化反应动力学，成功证明了MS诱导的局域磁加热可以导致材料的自旋翻转和重构。

2）研究表明，具有自旋重构的Co_0.8Mn_0.2-MOF催化剂在OER过程中表现出高达3514.7 A g_metal^-1的质量活性，过电位仅为~0.27 V，是原始MOF的21.1倍。而且，Co_0.8Mn_0.2-MOF催化剂在高电流密度下连续运行200 h后，仍可保持约95%的初始活性。

3）研究发现，自旋依赖型催化剂和中间产物之间的轨道相互作用，在限速步和载流子转移的调节中起着决定性的作用。

总之，该工作为自旋相关电催化领域及促进OER性能提供了新的见解。

参考文献：

Zhou, G., Wang, P., Li, H. et al. Spin-sate reconfiguration induced by alternating magnetic field for efficient oxygen evolution reaction. Nat Commun 12, 4827 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-25095-4

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25095-4