通过电催化析氢中的动态吸附-脱附解耦打破Sabatier原理

Sabatier原理确立了多相电催化中的一个基本权衡。在析氢反应（HER）中，这种权衡表现为Volmer步骤（需要强氢吸附）与Heyrovsky/Tafel步骤（有利于快速脱附）的耦合，从而产生了经典的火山型关系，并限制了即使在$\Delta G=0$时的活性。在这里，我们展示了一个具有动态可调性的铁电平台——以过渡金属原子修饰的单层GeS$_2$作为概念验证——其中极化驱动的表面电子重构能够实时调节中间体结合强度，从而打破Sabatier约束。氢吸附的可逆控制允许强H结合以加速Volmer步骤，随后减弱吸附以促进Heyrovsky/Tafel步骤。这种动态吸附-脱附解耦不仅超越了火山型极限，实现了前所未有的HER活性，而且为设计能够在操作条件下重构的自适应电催化剂建立了一个通用范式。