开发高效可再生的能源转化装置有望缓解化石燃料的过度消耗引发的能源危机，电催化能实现化学能与电能的互相转化，被认为是一种有前景的可持续能源储存和利用的方案。目前，在多项电催化领域广泛观察到催化活性和电解质阳离子存在相关性，但其影响催化活性的确切作用机制仍不明确。

以备受关注的析氧反应(OER)为例，通常选取过渡金属基羟基氧化物为高效经济的电催化剂。针对电解质阳离子效应，目前研究主要聚焦于催化剂界面与吸附中间体之间的非共价相互作用上，然而，OER电势下的碱金属阳离子插层现象导致的体相结构变化无法忽视。因此，深入理解实际OER应用中的“动态结构-吸附能力-催化活性”关系尤为重要。

近日，武汉大学的罗威教授课题组以经典的层状材料羟基氧化钴为研究对象对电解质阳离子效应进行探究，从碱金属阳离子插层出发，揭示了催化剂微观结构变化导致的活性位点吸附氧中间体能力差异，最终影响OER催化表现。

目前，大量原位表征报道了碱性OER催化剂催化后会重构为羟基氧化物结构，因此，本文从二维层状羟基氧化钴出发进行研究。首先，通过电化学实验显著观察到了阳离子效应，催化活性随阳离子半径增大而增加。其次，通过原位XRD、HRTEM和XAS等表征验证了催化剂层间距的拉伸，Co位点价态变化以及Co-O键长度的差异。

催化剂活性位点的微观环境的变化直观改变了其催化过程中的氧吸附中间体的吸附能力，通过原位拉曼、原位紫外、电化学CV测试以及原位XAS分析，发现CoOOH在更大的阳离子电解质中更易生成*O-Co(IV)活性物种，进而表现出更优的催化活性。最后，DFT理论模拟计算表明，更大的阳离子插层导致的Co位点微观环境的变化提升了Co的d带中心，优化了氧吸附中间体的吸附能力，降低了决速步能垒，进而表现出更优的催化活性。