维度网讯，韩国研究团队开发出一种新型催化剂设计策略，在不改变催化剂自身化学结构的情况下，通过调节其周围的电场环境，显著提升了电池和氢燃料电池中关键反应的效率。

这项研究由浦项工业大学（POSTECH）的Seung Jun Hwang教授和首尔国立大学（Seoul National University）的Jaeyune Ryu教授领导团队完成。传统上，改进催化剂性能通常需要改变其中心金属（如铁、钴或镍）或重新设计其周围的分子结构（配体）。该团队另辟蹊径，基本保持催化剂本身不变，转而通过在其附近放置带正电荷的离子（阳离子）来产生局部电场，进而影响反应路径。

研究的核心是氧还原反应（ORR），这是氢燃料电池和金属空气电池中发电的关键电化学过程，其效率直接关系到器件的能耗表现。实验数据显示，引入电场后，目标反应路径的占比从约12%大幅提升至高达52%，这意味着反应效率更高，所需能量更少。

Seung Jun Hwang教授表示，这项研究表明，仅通过改变催化剂周围的电场环境，就可以在不改变催化剂本身结构的前提下，精确控制反应特性。研究团队认为，这一发现将研究者的注意力从催化剂结构转向其工作环境，为催化剂工程开辟了新方向。

该方法的影响可能超出储能和氢能领域。研究团队预计，同样的原理可以应用于二氧化碳转化和环保制氢等过程中所使用的催化剂。如果该策略能够规模化并应用于不同的催化体系，将有望在无需开发全新催化剂材料的前提下，提升多种清洁能源技术的性能。该研究成果已发表在《美国化学学会杂志》（Journal of the American Chemical Society）上。

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